带升力风扇飞翼布局开口机翼气动特性研究

王琦, 林玉祥, 丁厚安, 张燕海

(南昌航空大学 飞行器工程学院, 江西 南昌 330063)



带升力风扇飞翼布局开口机翼气动特性研究

王琦, 林玉祥, 丁厚安, 张燕海

(南昌航空大学 飞行器工程学院, 江西 南昌 330063)

为获得带升力风扇飞翼布局飞机因开口对机翼气动特性的影响规律,对平飞状态下开口机翼的气动特性进行三维气动仿真,分析升力系数、阻力系数和力矩系数随来流速度和迎角变化的特性。结果表明:随着来流速度增大,阻力和力矩呈上升趋势;来流速度一定时,随着迎角加大,升力系数增大,阻力系数先减小后增大;随着迎角增大,力矩系数先减小后增大再减小,且一直产生低头力矩。

升力风扇; 飞翼布局; 开口机翼; 气动特性

0　引言

飞翼布局为典型的翼身融合布局[1-2]。相比于常规布局,飞翼布局有很多优势[3]:一是由于没有常规飞机布局的尾翼,飞翼布局明显减少了飞机重量[4],全机重量更加合理地沿翼展分布;二是飞翼布局具有良好的气动特性,从气动外形看,翼身融合为一体,整架飞机是一个升力面,大大增加了升力[5];三是飞翼布局有效减小了飞机的雷达反射面积,提高了隐身性[6]。飞翼布局是高空长航时无人机采用的气动布局形式之一[7-8]。

升力风扇是一种具有特殊作用的涵道风扇系统,应用于升力风扇概念垂直起降飞机,可实现超短距离/垂直起降,其主要工作状态下的轴向来流速度可视为0[9]。升力风扇垂直起降飞机(Lift-fan VTOL)在飞行性能、场地实用性和可靠性方面具有净升力效率高、低耗油率、高速特性好、无热喷流、喷流速度小、低声噪、无外露旋转部件以及在狭小场地起降安全性高等优势[10-11]。……