采用计算流体力学数值方法研究了带气动盘的气动杆对高超声速钝头体气动阻力和气动加热的影响,空间离散采用AUSM+格式,湍流模拟采用Menter's SST k-ω模型。结果表明带双气动盘的气动杆具有最佳的减阻防热性能,且其通过流场重构的方法实现了钝头体的减阻和防热。此外增加双气动盘之间的距离对钝头体的减阻防热性能不利,在进行气动杆设计时应尽量减小两个气动盘的距离。

金属波纹管是一种薄壁、可折叠伸缩的管状密闭元器件,在外在压力作用下能产生轴向位移,在设计和使用过程中,密封性和使用寿命是其重要的技术指标。传统的金属波纹管疲劳试验机是单波纹管抗疲劳测试,只能测试一种型号的波纹管,测试效率相对较低。通过改进气动盘结构和气动系统,研制了一种多工位可调节测试位移和压力的金属波纹管疲劳试验机,大大提升了波纹管疲劳测试的检测范围和效率。

为了降低高超声速钝头体的气动阻力,采用CFD数值方法研究了气动盘对气动杆减阻效率的影响。结果表明安装气动盘时钝头体前方回流区增大,钝头体压强峰值的位置向后移动,且模型阻力系数得到了有效降低。随后在此基础上研究了气动盘形状对减阻效率的影响。结果表明平面盘比尖锥形和半球形气动盘具有更佳的减阻效率,且平面盘还具有易加工制造的优点。