流体推力矢量技术的应用验证研究进展
2020-01-21瞿丽霞李岩白香君
瞿丽霞 李岩 白香君
摘要:流体推力矢量(fluidic thrust vectoring,FTV)技术是利用二次流诱导主流偏转、实现推力转向的新型流动控制技术。概述了FTV技术的空气动力学原理,详细综述了FTV技术的应用验证研究进展,对FTV技术未来发展提出了几点建议:开展FTV喷管几何参数的精细化设计以实现高效可靠的推力矢量控制;通过不同层次的系统集成验证加速推动FTV技术的工程应用;探索环量控制机翼(circulation control wing,CCW)和FTV协同控制完全替代活动舵面的最优方案。
关键词:流动控制;Coanda效应;流体推力矢量;二次流
中图分类号:V211.4文献标识码:ADOI:10.19452/j.issn1007-5453.2020.05.009
推力矢量控制(thrust vectoring control,TVC)技术是指推进系统既能为飞行器提供前飞推力,还能使发动机推力转向,同时或單独产生俯仰、偏航、滚转的控制力及力矩,可以直接对飞行器姿态进行控制或者取代部分舵面的控制功能,实现原有飞行器无法做到的机动或大迎角飞行。TVC通常被分为机械式和流体式两类[1-2]。公开资料显示,已应用机械式推力矢量技术并装备形成战斗力的军机有美国的F-22和俄罗斯的苏-35。但由于结构重量(质量)大、活动部件多、偏转机构复杂、主喷流偏转响应慢、推力损失大等固有缺陷,一定程度上阻碍了机械式推力矢量技术在飞机上的应用[3]。流体推力矢量(FTV)技术属于主动流动控制技术范畴,一般是通过在结构固定的喷管上用射流或引气的方式调控主流流量和方向,从而产生推力矢量[4]。无运动部件的结构特点,使得FTV不但规避了机械式TVC的固有缺陷,同时在隐身、减重、机动等方面比机械式TVC优势显著。……
