中国空气动力研究与发展中心设备设计与测试技术研究所，四川 绵阳 621000
转塔绕流会带来严重的气动光学效应影响，从而限制机载激光**性能的有效发挥，故转塔气动光学效应的抑制研究具有现实的迫切性。采用高精度数值仿真方法，并结合风洞验证试验，以提供高置信度的时间序列波前数据。据此，建立校正残差在空域中随校正阶数的变化曲线与散点图，用于自适应光学校正的定量评估。研究结果表明：转塔流场中存在脱落涡街等复杂结构，当马赫数较高时还会出现激波；顶视气动光学效应最强，前视稳态像差含量高，顶视和后视动态像差占比大，激波结构会增加波前的动态像差占比；前视可以取得很好的自适应光学校正效果，而顶视校正难度较大，对自适应光学校正的变形镜拟合波面能力要求较高。因此，转塔气动光学效应的抑制建议采用自适应光学校正与流动控制结合等联合抑制方法。
大气光学 自适应光学校正 气动光学效应 光学转塔 校正阶数 波前重构 光学学报
2022, 42(24): 2401004
强激光与粒子束
2020, 32(8): 081001
1 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所, 四川 绵阳 621000
2 中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳621900
采用改进的延迟脱体涡仿真(IDDES)方法、双时间步LU-SGS方法、本征正交分解(POD)方法开展数值仿真,并分析吊窗的尾迹流动气动光学效应的非稳态特性。仿真流线与油流实验在总体上可比性较好,但二者的吊窗尾迹区流场结构存在一定差异。吊窗流动易分离,K-H不稳定波会使分离剪切层失稳并产生脱落涡街,涡街与颈项涡相互作用,在吊窗尾迹区产生复杂的非稳态流动。吊窗尾迹流动气动光学效应以稳态相差为主,占比达70%,稳态相差会弱化气动光学效应的非稳态特性;波前以低阶模态为主,阶数越高,模态包含越多小尺度结构。根据标度律,在海拔为10 km与吊窗直径为2 m条件下,方均根光程差的时均值约为0.48λ,气动光学效应将得到进一步加强,这会对高能激光**(ABL)性能带来不利影响。
大气光学 气动光学效应 吊窗 改进的延迟脱体涡仿真 本征正交分解 非稳态特性 光学学报
2020, 40(16): 1601001
1 清华大学 航天航空学院, 北京 100084
2 中国空气动力研究与发展中心, 四川 绵阳 621000
利用一座小型跨超声速风洞进行了高速流场光传输特性试验研究。光束在高速流场中传输时, 由于流场密度变化, 光波波前会发生畸变。利用风洞提供0.7, 2.0和3.0等气流马赫数的流场条件, 采用基于夏克-哈特曼波前传感器的光学测量系统, 对光束在风洞流场中传输时的波前畸变进行了测量。试验结果表明：随着风洞流场马赫数增加, 流场对光波传播的影响增大, 光波波前畸变量显著提高。因此, 在利用风洞进行气动光学试验研究之前, 有必要消除风洞流场本身对光波传输的严重干扰。
气动光学 风洞 高速流场 夏克-哈特曼传感器 波前相位 aero-optics wind tunnel high speed flow Shack-Hartmann sensor wavefront
