李虹杨，王霄，孙超，刘方良，于东升，朱宇

航空工业沈阳飞机设计研究所， 沈阳 110035

先进无人作战飞机对全向隐身指标均有较为苛刻的要求，为提高其侧向及后向隐身性能，飞机机身和喷管-后体结构的一体化设计尤为重要。特殊设计的喷管-后体结构一方面使飞机棱线更好地满足平行原则，有效降低雷达散射面积(Radar Cross Section，RCS)指标，另一方面，该结构加强了喷流与外流的冷却掺混，并起到一定的遮挡作用，有效减弱红外辐射[1]。美国波音公司陆续发展的X-45A/B/C[2-3]，诺斯罗普·格鲁门公司发展的X-47B[4]、RQ-180[5]，以法国为主研制的“神经元”[6]以及俄罗斯的“猎人”[7]等无人机，均采用类似设计。

喷管-后体结构在有效提高隐身特性的同时，也在气动、结构、强度等领域带来了新的挑战。从气动角度而言，飞机后体面临复杂且苛刻的载荷环境，例如，高温、高压发动机喷流的强脉动效应，气动载荷与热载荷耦合作用，激波/附面层干涉效应，多股气流的复杂剪切、掺混等。复杂的流动现象给后体气动载荷的预测带来了较大困难，且影响参数众多，依靠单一的仿真或试验手段均无法准确给出所需数据，因此，对后体喷流浸润区内的流动现象和机理的研究是非常必要的。

单勇等[8]利用计算流体力学/红外辐射数值模拟方法，研究了轴对称喷管、单边膨胀喷管的喷流区温度分布及红外辐射特性，结果表明后者可大幅降低红外辐射峰值。张少丽等[9]对不同落压比、不同几何矢量角下的单边膨胀喷管进行分析，研究了喷管推力特性和红外辐射强度的变化规律。……