刘志荣，朱 睿

(厦门大学航空系，福建厦门 361005)

0 引言

飞机尾流对飞行安全造成威胁，为了保证在机场终端区内飞机起飞、进场和着陆时的安全，国际民航组织在前后飞机之间规定最小尾流间隔标准。根据间隔标准，飞机在起飞/着陆时必须与之前的飞机保持安全距离，预留出足够的安全时间间隔，这就导致飞机起降频率降低［1］。为提高飞机安全性，同时改善机场的经济效益，如何对飞机尾迹涡进行控制并加快其消亡成为近年来民用航空领域中极具挑战性的研究课题。本实验以主动方式引入扰动，采用一种结构化矩形直机翼涡发生器触发一系列双翼尖涡Rayleigh-Ludwieg不稳定性，通过PIV系统测得双翼尖涡中主涡及次涡的运动特性、环量-时间特性，进行残余环量比例分析以说明双翼尖涡Rayleigh-Ludwieg不稳定性削弱翼尖涡强度之快速有效性［2-3］。

1 飞机翼尖涡消散机制

1.1 翼尖涡安全性危害分析

飞机翼尖涡形成之后具有很强的能量，短时间内不会消散，这对看不见的旋涡将会在一段时间内给后面的飞机带来安全隐患［4］。在两个旋涡的相互作用下，机身后形成了具有向上速度的区域(上洗区)和具有向下速度的区域(下洗区)，这样的速度分布使得后机在进入前机尾流场时，会产生不同程度的操纵困难甚至失控［5］。后机进入前机尾流场的情况可以大致分为4类情况，如图1所示。

图1 机身后尾流速度场及后机遭遇尾流情况Fig.1 Aircraft trailing vortexes velocity profile and aft-plane in-vortex status

1.2 翼尖涡Rayleigh-Ludwieg不稳定性

四涡系统是在两个翼尖涡中引入另外两个强度较小的涡，触发两个翼尖涡不稳定性的系统［6］。……