高重频激光控制iv型激波干扰方法研究

在实验和数值分析iv型激波干扰特性及其对飞行器表面压力和热流影响的基础上，提出采用脉冲激光能量控制iv型激波干扰的方法，以降低飞行器波阻、驻点压力和热流。采用实验和数值方法，研究了100mj单脉冲激光能量与马赫5.0条件下iv型激波干扰的相互作用过程，揭示了单脉冲激光能量控制iv型激波干扰的机理。数值研究了频率为150khz的激光能量注入后，激光空气锥的形成及其与iv型激波干扰的相互作用过程，得到了钝头体表面压力、热流和波阻的演化过程。结果表明，沉积高重频的激光沉积方式可以利用相对较少的激光能量形成比较稳定的准静态波结构，进而利用准静态波与iv型激波干扰的相互作用将高能区脱离钝头体表面。在马赫数为5.0的流场中沉积频率为150khz、单脉冲能量为5mj的激光能量可使峰值压力、热流和波阻分别降低40%，33%和23%。