地面效应对超低空空投任务性能的影响
2018-11-22刘永波毛剑英穆成新李文斯
武汉科技大学学报 2018年6期
刘 日,徐 明,刘永波,毛剑英,穆成新,李文斯
(空军哈尔滨飞行学院理论训练系,黑龙江 哈尔滨,150009)
运输机超低空空投主要用于重型装备的精确投放,是空投领域的一个重点和难点[1]。当前,国内外针对超低空空投问题的研究主要集中于动力学建模[2]、飞行控制律设计[3-4]及牵引系统研发[5]等,鲜有文献考虑地面效应对超低空空投任务性能的影响。
飞机近地飞行时,地面效应将对机翼和平尾的气流流动产生影响[6-8],使飞机的升阻特性发生变化,如升力系数增大、阻力系数减小以及升阻比急剧升高。影响飞机运动系统稳定性的因素相对复杂,气动力和力矩系数与飞行高度密切相关[9],文献[10]引入高度稳定性系数评价地面效应影响下的飞机纵向运动稳定性。文献[11-12]采用面元法研究了近地飞行时,地面效应引起的升力、阻力和俯仰力矩系数的变化规律,结果表明,升力系数和俯仰力矩系数均随飞行高度降低而增大,而阻力系数则随飞行高度降低而减小,研究飞机气动特性时,须考虑升力、阻力和俯仰力矩系数对高度的导数。文献[13-14]通过流体动力学数值计算的方法,研究了地面效应对飞机气动力和力矩系数的影响。Benedict等[15]基于涡格法以及非定常线性化理论假设,提出了地面效应影响下复杂构型气动导数的数值分析方法。综合上述研究表明,对于超低空重装空投改平与牵引阶段,由于地面效应影响,飞机纵向气动特性发生了较大改变,为保证空投任务安全性,需要深入分析地面效应影响下的空投过程任务性能。……
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