张冬, 胡孟权, 王旭, 吴章沅

(空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038)



前后掠翼鸭式布局中鸭翼涡的流动机理

张冬, 胡孟权, 王旭, 吴章沅

(空军工程大学 航空航天工程学院, 陕西 西安 710038)

摘要:基于前后掠鸭式布局的简化模型,通过求解雷诺平均N-S方程,模拟了前后掠鸭式布局的绕流结构,得到了不同布局下鸭翼的升力系数曲线。通过空间流线图,分析了单独鸭翼漩涡的发展特点,以及不同布局中鸭翼涡与机翼前缘涡的干扰机理。结果表明:在后掠翼鸭式布局中,鸭翼涡在大迎角时受到机翼前缘涡的有利干扰,增大了鸭翼的升力系数,提高了失速迎角;在前掠翼鸭式布局中,鸭翼的最大升力系数有所提高,失速迎角基本保持不变。

关键词:鸭式布局; 鸭翼涡; 流动机理

0引言

近距耦合鸭式布局涡系之间可以产生有利干扰,提高布局的升力系数和失速迎角[1-4]。现代战斗机追求机动性和敏捷性,尤其是大迎角和过失速机动能力,近距耦合鸭式布局是现代战斗机经常采用的先进布局之一。

瑞典的Behrbohm[5]在20世纪60年代中期研究发现, 近距耦合鸭式布局的鸭翼涡可对机翼前缘涡产生有利干扰, 从而增加布局的升力系数, 并提高布局的失速迎角,SAAB-37飞机的设计就成功运用了该研究成果。此后,许多战斗机采用近距耦合鸭式布局,如瑞典的JAS-39、法国的幻影和阵风等,都属于后掠翼鸭式布局;美国的X-29和俄罗斯的Su-47则是前掠翼鸭式布局中的典型代表。

在近距耦合鸭式布局中,鸭翼兼有气动增升部件及操纵面双重功能[6],鸭翼的气动特性对主机翼以及整机的性能有着十分重要的影响。……