Page 152 - 《爆炸与冲击》2026年第9期

第 46 卷 齐 治，等： 品字形三喷管火箭橇射流-地效耦合机理及其布局效应 第 9 期

下游 1.38 m 处，工况 2 压力仍保持在 0.308 MPa， 表 3 无地面工况低压区面积参数
显著高于工况 1 的 0.221 MPa，进一步说明干涉 Table 3 Low-pressure zone area parameters
效应在发展中持续增强并向下游传递。 for no-ground conditions
在 10 ms 的中场发展阶段，工况 2 出口压力 低压区面积/m 2
时刻/ms
0.251 MPa 仍高于工况 1 的 0.231 MPa，但更关键 工况1 工况2
的是其压力恢复路径呈现强烈的不稳定性：在喷 2 4.65 1.53
管出口下游 2.07 m 处出现显著高压峰，压力为 10 0.233 0.300
0.184 MPa，为工况 1 同位置压力 0.055 MPa 的 60 0.463 0.325
3.35 倍；此后，工况 2 压力在出口下游 2.2～6.0 m
区间经历大幅持续波动，呈现多个幅值递减的次生压力峰，表明强干涉导致流场结构失稳、能量耗散路
径复杂化，延缓了压力恢复进程。

350 350 350
300 Case 1 300 Case 1 300 Case 1
Case 2 Case 2 Case 2
250 250 250
p/kPa 200 p/kPa 200 p/kPa 200
150
150
150
100 100 100
50 50 50
0 0 0
0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14 0 2 4 6 8 10 12 14
l j/m l j/m l j/m
(a) t=2 ms (b) t=10 ms (c) t=60 ms
图 12 不同时刻单喷管轴线压力分布
Fig. 12 Axial pressure distributions of single nozzle at different moments

至 60 ms 的准稳态阶段，工况 2 出口压力 0.345 MPa 仍高于工况 1 的 0.318 MPa。工况 1 经一大一小
两波峰后在出口下游约 4 m 处恢复至环境压力，而工况 2 则经历多个压力波峰，直至出口下游 11 m 以远
才逐渐恢复至环境压力。这一“多波峰-慢恢复”现象表明，射流干涉虽未改变平衡终态，但通过增强流
场无序性与动力学不稳定性，显著降低了动能定向传递效率，从而延长了系统弛豫过程。
上述空间结构压缩与压力演化失稳，导致了推进效能的损失。首先，低压区面积的时序演变（表 3）
证实了有效流动区域的持续受限：在 2 ms 时，面积仅为基准工况的 33%，显示出极度压缩；至 10 ms 时的
重组期，面积短暂膨胀至基准工况的 129%；而到了 60 ms 的准稳态下，面积仍只恢复至基准工况的
˙
J 来定量评估动能传递效率，其定义为：
70%。引入轴向的动量通量
x
˙
2
J = ρu dA (3)
A
ρ 为流体密度，u 为速度，A 为计算截面面积。计算结果（表 4）清晰显示，在干涉最剧烈的射流初始
式中：
阶段（t=2 ms），工况 2 的动量通量较工况 1 骤降 23.7%；而至准稳态（t=60 ms），损失则收窄至 1.1%。这种
损失的“时变性”定量表明，干涉的危害集中于起始瞬态阶段，这从能量传递的角度，有力地支持了前
述“多波峰-慢恢复”将导致效率降低的结论，
表 4 射流干涉导致的轴向动量损失
同时也与第 1.2.2 节试验中观测到的起始段载荷
Table 4 Axial momentum loss induced by jet interference
极端、烧蚀风险高的现象形成了很好的印证。
综上所述，小间距并联布局所诱发的射流 工况 s/d 时间/ms ˙ J/kN 相对损失/%
干涉效应，其核心影响在于显著改变了流场的能 2 483.8
1 7 0（基准）
量传递路径与空间结构。基于图 11 的压力云图 60 748.7
2 369.0 −23.7
与表 3 的低压区面积量化分析可知，干涉迫使射 2 1
60 740.4 −1.1
流在近场合并，并持续压缩了有效流动区域，在

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