李 达, 杨 慧, 胡志贤

(上海工程技术大学 航空运输学院， 上海 201620)

0 引 言

下一代飞行器的机翼具有大展弦比和高空飞行的特点，这使得气动弹性问题变得突出，为了保证其能在极端环境下安全飞行，需要对机翼的颤振问题进行研究与分析。颤振是典型的气动弹性问题，是弹性结构在均匀流体中受到流体动力、惯性力和弹性力的耦合作用而发生的一种不衰减振动。机翼的颤振问题是飞行器系统中一个备受重视的问题，机翼颤振问题具有复杂性和不可预知性，若飞行器的机翼发生颤振，其带来的后果往往是毁灭性的[1]。

国外早期的大多数研究主要采用风洞实验方法。Garrick推导得出俯仰沉浮翼型的推力和效率计算公式[2]；Kaufmann证实了螺旋桨桨叶在临近失速状态时会发生气动迟滞效应，颤振速度会急剧下降[3]；1935年，Theodorsen给出了二元翼型作简谐振动下气动力的精确解，此研究具有里程碑意义[4]。国内对气动弹性方面的研究工作起步较晚，胡海岩等对飞机结构气动弹性动态问题作了综述，并给未来气动弹性分析与控制方面的研究指明了方向[5]；袁家信针对亚音速机翼气动弹性控制系统中的干扰、时滞等问题进行了研究[6]。

针对机翼颤振问题，本文对影响颤振的相关因素进行了研究。首先基于Theodorsen气动模型，利用U-g法对机翼进行颤振计算。因为飞行器的发展方向是高空飞行和机翼具有大展弦比，所以探究了展弦比对机翼的颤振带来的影响。同时研究了飞行器高空飞行时空气密度的变化对颤振的影响。……