下表面射流对翼型气动性能影响的数值模拟
2021-07-01付云豪章卫国史静平
哈尔滨工业大学学报 2021年6期
付云豪,章卫国,史静平,谭 艺
(1.西北工业大学 自动化学院,西安 710072; 2.陕西省飞行控制与仿真技术重点实验室(西北工业大学),西安 710072)
自上世纪以来,现代飞机的各个方面都有了很大的发展,但飞行控制仍然依赖于传统的升降舵、方向舵和副翼以及襟翼、缝翼等被动增升装置,这些设备都需要较高的技术支持和维护成本.此外,对于B-2、F-22和F-35等隐身战斗机,操纵面偏转也会影响其精细设计的隐身外形.因此,开发一种能够进行无舵飞行控制的流动控制方法具有重要的研究意义.
近年来,基于射流的主动流动控制技术得到了长足的发展,很多研究已经证明了射流在控制流动分离、推迟失速、增加最大升力系数、减小阻力等方面的巨大潜力[1-4].Hasegawa等[5]提出一种主动失速控制系统,可以增加最大升力系数并将失速迎角推迟4°.Zhao等[6]在NACA0021翼型使用阵列式合成射流表明,这种方式可以更大程度提升翼型的性能.Singh等[7]通过在NACA23012翼型的上表面同时引入合成射流与定常射流,当射流平均速度和来流速度相等时,联合射流可以将失速迎角推迟4°并增加最大升力系数.杨波等[8]在NACA0015前缘布置DBD等离子激励器,在来流35 m/s时可以将失速攻角提高1.5°,并提高最大升力系数. Zhao等[9]在后掠翼上的纳秒脉冲DBD等离子体流动控制实验表明,14°迎角时前缘DBD等离子激励器可以使最大升力系数增加23.1%,同时阻力减小22.4%.这些方法都是在翼型或机翼上表面某个位置施加射流,虽然在大迎角时有较好的增升……
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