沙 珺, 史志伟, 陈 臻, 姚张奕

(南京航空航天大学航空学院空气动力学系非定常空气动力学与流动控制工信部重点实验室, 江苏南京 210016)

引 言

动态失速现象是指飞行器或飞行部件在做非定常运动时, 因绕流分离导致翼型上表面大范围气流分离使起始失速发生动态延迟这一复杂非定常气动现象[1]. 该现象普遍存在于快速俯仰机动的战斗机机翼[2]、 直升机旋翼的桨叶[3]、 垂直轴风力机叶片[4]等. 与翼型静态失速不同, 动态失速会明显延迟气流分离和失速现象的发生, 使之在超过静态失速角而不超过动态失速角的范围内, 仍能保持较高的气动效益, 但同时超过动态失速角后, 该现象也会导致升力陡降、 阻力陡增、 气动特性急剧恶化乃至颤振等问题[5].

几十年来, 各国均对动态失速进行了大量研究. 研究早期是为了理解和预测各种情况下桨叶俯仰振荡的气动特性问题; 而之后各国对高性能飞行器提出的“过失速机动”等要求, 则成为研究主要目标. 早在20世纪 70 年代中期, 世界各国就开始对战斗机动态失速区域范围内大攻角机动的空战效能进行研究. 20世纪80年代初, 联邦德国的Herbst就首先提出了“超机动性”概念[6], 认为未来近距离空战要求战斗机具有快速机动能力, 必须采用过失速机动技术, 因此世界各国都十分重视与该技术有关的动态失速方面的研究.

关于动态失速的成因, 国内外诸多学者已经达成了共识, 正常条件下翼型前缘逆……