王 磊, 杜 海,2,*, 李秋实, 龚一方, 孔文杰

(1. 西华大学 流体及动力机械教育部重点实验室, 成都 610039;2. 西华大学 能源与动力工程学院, 成都 610039;3. 北京航空航天大学 航空发动机气动热力重点实验室, 北京 100083)

0 引 言

未来航空器所面临的最大挑战之一是如何发展和应用先进技术以显著降低飞行器的油耗，增加飞行航程。优良气动性能和创新气动控制是实现上述目标的重要途径[1]。所以未来飞行器的设计不仅要有较高的升阻比；同时在飞行控制上，需要创新控制效应的飞行控制方式和系统。流动控制技术作为一种最具活力的飞行器气动性能增强和飞行控制手段，可以在飞行器的增升、减阻、降噪、姿态控制等方面广泛应用[2]。

环量控制(Circulation Control)技术作为流动控制的方式之一，通过在机翼后缘吹气形成柯恩达(Coanda)效应来改变环量，实现对飞行器的增升减阻和姿态控制，具有使用简单、重量轻和易于实现等优势[3]。环量控制技术原理如图1所示，将常规机翼的尾缘变为带有曲率的圆弧，机翼内设置高压腔室，在上翼面和尾缘的交接处开设带有高度的气缝，由高压腔室经过导流装置从气缝沿切线方向喷射气流，该射流沿着圆弧曲面流动，在圆弧的表面具有边界层性质，之后变为自由射流。在尾缘处的偏转流体使翼型具有了气动型弯曲，形成Coanda效应[4]来增大翼型整体升力和环量。

图1 环量控制示意图

在飞行控制原理上，以滚转控制为例，常规舵面副翼偏转角引起的滚转力矩为[5]：