秦之轩, 史爱明, 安富强, 裴扬

(西北工业大学 翼型叶栅空气动力学国家重点实验室, 陕西 西安 710072)

典型超声速/高超声速动导数计算方法研究

秦之轩, 史爱明, 安富强, 裴扬

(西北工业大学 翼型叶栅空气动力学国家重点实验室, 陕西 西安 710072)

摘要:以当地流活塞理论为基础完成超声速/高超声速动导数计算公式推导,发展了一种高效的动导数计算方法。选取1个超声速、2个高超声速动导数算例标模,计算了超声速/高超声速下飞行器动导数变化规律。研究结果表明:BFM超声速流动算例的俯仰组合动导数绝对值随马赫数的增大而减小,计算重心位置后移亦会导致俯仰组合动导数绝对值减小,纵向动稳定性降低;在0°～20°迎角范围内,高超声速流动中的尖锥和钝头旋成体俯仰组合动导数绝对值随迎角的增大而增大,纵向动稳定性增强;所提方法计算时间约为双时间动导数计算方法的1/27。

关键词:超声速; 高超声速; 当地流活塞理论; 动导数

0引言

飞行器动导数是飞机运动中单位速度或角速度变化引起的气动力或力矩的变化,是飞行器研制工程中必不可少的动态气动参数,动导数的准确评估对飞机设计和飞行都具有重要的意义。随着现代先进战斗机和导弹飞行包线的扩展,人们对复杂流场中的飞行器动稳定性研究更加重视,对飞行器各种飞行条件下的动导数都需要评估,工作量大;因此精确、高效地评估飞行器动导数变得尤为重要。

目前获取动导数的主要方法有风洞试验和理论计算。……