隔离段是超燃冲压发动机进气道与燃烧室之间的缓冲装置,飞行器在加速过程中需要更多的燃烧释热,隔离段内的激波串在燃烧室压力的推动下向进气道运动,为防止激波串被推出进气道引起不起动的发生,需要对激波串的位置进行监测以便于发动机的裕度控制,当气流经过进气道之后,不可避免地会形成激波,激波在隔离段内反射、相交形成背景波系,使得隔离段内的气流发生偏转,由于激波与边界层相互作用,隔离段内壁面压力存在顺压力梯度以及逆压力梯度,激波串在向上游运动的过程中表现出突跳以及振荡的运动特性,不利于激波串位置监测。因此采用鼓包控制的方法改变隔离段内流场,进而改变激波串运动特性。首先进行鼓包型线设计并分析了鼓包参数对背景波系的影响,其次开展实验研究鼓包控制下激波串的运动特性,最后分析了鼓包对于隔离段性能参数的影响。本课题开展的工作如下:首先,对鼓包设计方法进行研究以改变隔离段内背景波系,鼓包通过使边界层内气流先发生偏转以削弱了激波边界层相互作用,鼓包型线通过折线去逼近,折线坐标可由激波前后压比与气流偏转的关系获得。利用数值模拟的方法对鼓包几何参数以及安装位置对隔离段背景波系的影响进行了分析,在等直隔离段内,背景波系存在单侧多元作用模式以及异侧多元作用模式,当激波串运动至单侧多元作用模式区域时,激波串会发生突跳以及振荡的现象,鼓包对于隔离段内单侧多元模式的作用可以分为直接作用与反射作用,每种作用方式又分为对上游激波作用和对下游激波作用。其次,在地面实验系统中对鼓包控制下激波串运动特性进行了研究,鼓包高度以及安装位置的不同会使得隔离段的背景波系不同,激波串的运动特性也会不同。当鼓包对上游激波直接作用时,研究了三种不同高度的鼓包,由于上游激波处的逆压力梯度减小,以及鼓包对气流的加速作用,激波串的突跳受到抑制,突跳速度降低并且随着鼓包高度的增加,激波串突跳后的位置更靠近下游,但是下游激波处的逆压力梯度增大,激波串的振荡特性变大。鼓包安装位置的不同会使得鼓包对于单侧多元模式的作用模式不同,当鼓包安装在下壁面对下游激波直接作用,激波串的突跳特性变得不明显,激波串运动更加曲折,当鼓包安装在上壁面时,对单侧多元模式为反射作用,如果对上游激波反射作用,会使得下游激波处的逆压力梯度大幅增大,激波串振荡特性加剧,运动更加曲折;对下游激波反射作用时下游激波处的逆压力梯度大幅减小,激波串振荡特性减弱,并且突跳的幅值与速度也减少。最后,分析了在隔离段内安装鼓包后对隔离段性能参数的影响,由于对于上游激波直接作用时,鼓包阻碍了激波串的突跳,隔离段的抗反压能力略有提高,而其他三种模式下隔离段的抗反压能力略有下降。鼓包对于超声速气流为一种扰动,会形成一道分离激波与再附激波,因此在安装鼓包后,隔离段的总压恢复系数略有下降。鼓包在隔离段内形成一段凸起结构,会额外承受压力,因此当鼓包直接对上游激波作用时,隔离段所受阻力增大,当鼓包安装在上壁面时,虽然上壁也会承受额外压力,但是摩擦力减小,因此所受阻力也减小,鼓包对下游激波直接作用时,所受压力方向与其他鼓包的情况相反,因此隔离段阻力也减小。