联翼布局俯仰力矩非线性变化特性的数值模拟
2012-06-22王延奎单继祥邓学蓥
北京航空航天大学学报 2012年7期
王延奎 单继祥 田 伟 邓学蓥
(北京航空航天大学 航空科学与工程学院,北京100191)
联翼布局是一种前翼后掠,后翼前掠,前后翼在前翼一定位置联结形成的飞机布局.与常规布局相比,联翼布局飞机具有重量轻、诱导阻力小、跨音速面积分布好、浸润面积小、具有直接升力和直接侧力控制能力等诸多优点[1],是下一代跨声速飞机优先选择的布局方式之一.
国内外针对中小迎角下前后翼参数对升阻力特性影响研究较多,但对俯仰力矩特性和机翼流场结构的研究较少.文献 [2]研究发现,当Re=6×105~9×105时,联翼布局模型俯仰力矩会在α=10°~12°发生先上仰后下降的现象,且机翼扭转不能完全改善俯仰力矩的非线性变化.文献 [3]采用测力、油流等手段对平列式联翼布局的流动机理和气动特性进行了研究.研究发现,当前后翼两个升力面距离较近时,前翼尾流的下洗和速度阻滞降低了后翼气动效率,而后翼的上洗又使前翼提前失速,但是未对俯仰力矩的强非线性变化特性进行深入的分析.文献 [4]通过对上联翼布局飞机的纵向气动特性进行实验和CFD计算,对α=-5°~8°,Re=0.25×106时的联翼布局飞机的升力特性和流场结构进行了分析.研究发现,当α=-5°时,前翼下翼面发生分离,当α=0°~8°时,前后翼处于附着流状态,但在前后翼之间的相互干扰特性及其对全机俯仰力矩的影响特性方面也缺乏深入研究.
本文采用数值计算方法,对联翼布局飞机的亚声速气动特性、空间流场结构进行研究,揭……
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