张琴林 杜海 孔文杰 刘文静 谭周杭 王磊

摘要：无操纵面飞行器是近年来航空领域研究热点，其主要实现方式为吹气射流形成环量，产生所需控制力矩。为研究环量控制技术应用于无舵面飞行器进行偏航姿态控制的效果，本文对环量控制机翼在不同迎角下，开展了吹气系数分别为0，0.005，0.010，0.020，0.030的风洞试验及数值模拟研究。风洞试验结果表明，环量控制器在较小的吹气系数下仍能产生较大的偏航力矩，同时随着吹气系数的增加，阻力系数减小，偏航力矩随之增大；数值模拟结果显示随著吹气系数的增加，向后的射流动量增大，产生推力效果，从而产生偏航力矩。

关键词：环量控制；飞行器；偏航；风洞试验；数值模拟

中图分类号：V211.7文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2020.05.010

基金项目：国家自然科学基金（51806181）

飞行器的飞行控制，主要通过升降舵、副翼和方向舵等舵面来分别控制飞行器的俯仰、滚转及偏航[1]。而这些活动舵面的存在也带来了一系列的问题，如复杂繁重的机械操纵系统、频繁的检查维修、隐身性能的降低等，这些都会影响飞行器的整体性能。若采用无舵面的飞行控制方式，如利用环量控制[2]技术来实现对飞行器的俯仰、滚转以及偏航姿态的控制，将会使飞行器获得一些优势，如提高飞行器的气动性能、短距起降性能、隐身性能等[3]。

从20世纪60年代以来，国内外研究人员利用风洞试验及数值模拟方法对环量控制技术开展了大量的研究，并尝试在飞行器上运用[4-5]。2005年，环量控制第一次应用于固定翼无人机Irvine Tutor 40，实现了滚转姿态控制[6]。……