林立辉，叶坤，叶正寅

（西北工业大学航空学院，西安710072）

0 引 言

气流分离是影响翼型气动性能的重要因素。当来流迎角过大时，翼型表面出现流动分离现象，导致升力迅速降低，阻力突然增加，形成失速。科学家通过观察鸟类飞行，发现鸟类在遇到阵风和着陆的情况时，上表面羽毛会自动抬起（如图1所示），受此启发设计出涡襟翼装置，用来控制流动的分离。

图1 鸟类着落前卷起的羽毛Fig.1 Bird feathers rolled up before landing

R.Meyer等［3］率先利用雷诺数低于150的风洞装置验证了涡襟翼对分离流控制的有效性，实验结果表明，在大攻角下，涡襟翼抬起一定角度，能有效阻止分离流的发展；J.U.Schlüter［4］通过在NACA 0012、NACA 4412和SD8020三种翼型上安装涡襟翼，在雷诺数为40 600的情况下，发现安装后翼型的失速迎角和最大升力系数均有不同程度的提升；C.H.Wang等［5］、A.M.Abdulmalek等［6］则关注了雷诺数在4×104情况下，有限翼上涡襟翼的使用所涉及的三维流动，研究结果表明，涡襟翼对翼尖气流流动几乎没有影响，翼根附近的最佳位置与二维翼型研究的最佳位置接近；J.Johnston等［7］在雷诺数为4×105下研究了安装固定和自由运动的涡襟翼的效果，发现固定襟翼在大攻角下升力和阻力均有提升，但当襟翼安装角大于60°时，提升效果会减小；D.Arivoli等［8］采用雷诺数为105的低速风洞进行实验，得出为获得更好的增升效果，涡襟翼所在的最佳弦向位置随平面形状变化而变化，并且全跨襟翼比截跨襟翼能更有效地控制失速涡逆流的前进；M.E.Rosti等［9］在雷诺数为77 000情况下研究发现，流场与襟翼运动的相互作用对涡脱落过程有较大影响，表现为升力系数与襟翼安装角有较大相关性。……