飞翼布局飞机起降阶段纵向大迎角气动增稳研究

董永涛, 王正平

(西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072)



飞翼布局飞机起降阶段纵向大迎角气动增稳研究

董永涛, 王正平

(西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072)

摘要:针对某中等展弦比高速飞翼布局飞机,利用CFD计算方法,研究了一套新型舵面组合对飞机起降任务阶段纵向气动力特性的影响，并对该飞翼布局飞机不同舵面组合进行了数值模拟。仿真结果表明,采用该舵面组合在飞机的起降阶段可以有效改善其纵向气动力特性和操稳特性。

关键词:飞翼; 舵面组合; 纵向气动力特性; 增稳

0引言

飞翼布局飞机翼身融合为一体,通常可以达到很高的升阻比[1]。但飞翼布局飞机由于取消了尾翼,其操纵面只能装在机翼上,全机的焦点靠前,从而导致了飞机纵向稳定性的降低甚至不稳定。通常情况下飞翼布局飞机的机身弦向相对于展向较短,导致升降舵的操纵力臂较短,从而导致纵向操纵效率较低。针对这些问题,一般的解决方案是采用后掠机翼,这样可以增大升降舵的力臂;或者采用反弯翼型并带有一定的几何负扭转,以牺牲一定的升阻比为代价使得零升力矩大于零,在巡航迎角附近使得俯仰力矩为零,即实现自配平[1]。

对于飞翼布局飞机而言,其设计难点在于如何使飞机在保持静稳定范围内获得最大升阻比。对于一般飞翼布局飞机来说,随着迎角的增加机翼后缘上方产生气流分离,使焦点前移,在其升阻比还未达到最大值时其力矩曲线就已经出现了非线性上翘,静稳定范围过窄就无法利用较高的升阻比,这不但很大程度上限制了飞机机动性能的发挥,而且可能危及飞行安全[2]。……