超声速细长飞行器前置小翼展开过程的非定常特性
2018-05-21唐海敏杜厦傅建明李欣益
航空学报 2018年5期
唐海敏,杜厦,傅建明,李欣益
上海机电工程研究所,上海 201109
现代战争中,拦截用飞行器是拦截、攻击空中移动目标的重要武器。随着新技术革命浪潮的涌入,空中目标的速度越来越大、机动能力愈来愈高,拦截用飞行器的作战性能随之面临新的挑战:一方面需要具有较快的飞行速度,另一方面需要其在飞行末端命中目标前很短时间内具有快速改变飞行轨迹和飞行姿态的能力,即在该时段内具有非常强的机动性,以提高拦截成功率。
为应对上述新的性能要求,日前主要采用姿态控制侧向直接力方案和轨迹控制侧向直接力方案。但这两种方案因涉及侧向力发动机布置使系统和结构更加复杂,侧向喷流与来流相互干扰产生的复杂波涡结构[1-6]使飞行器总体气动特性甚至舵面效率变化随参数呈现更强的非线性[4],侧向力发动机燃料受限使控制时间较短,增加了侧喷控制方案的设计和使用难度。为此,考虑在飞行器头部附近加装可展开的前置小翼,在需要时前置小翼快速伸出产生气动力及控制力矩,实现对飞行器姿态和轨迹的控制。前置小翼伸出之后,飞行器的法向力系数增加,提高了气动过载,压心前移,降低了静稳定度,从而使飞行器的机动性增强。
小翼在展开过程中绕飞行器的流动及飞行器本身所受气动力都是复杂的非定常问题。翼面展开改变了飞行器的表面形状,高速条件下会诱导出复杂的波系与涡系结构,如翼前激波、翼后分离涡等,同时其诱导产生的下洗流场影响飞行器弹体及后体尾舵的流动特性和载荷,这些流动机理以及翼面展开过程中飞行器气动特性的时变规律,亟需开展详细研究。……
登录APP查看全文
