飞机尾喷流诱导速度建模与仿真

杨立波，丛 岩

飞机尾喷流诱导速度建模与仿真

杨立波1，丛 岩2

（1. 广东科技学院，广东 东莞 523083；2. 空军航空大学，吉林 长春 130000）

本文对飞机尾喷流诱导速度进行了仿真研究。建立了飞机尾涡模型以及尾喷口喷流模型，并仿真了飞机流场中的诱导速度。然后应用CFD（computational fluid dynamics）对飞机的流场进行计算，并将CFD计算结果与尾喷流模型计算结果进行对比。仿真对比结果表明：飞机尾后100 m区域内，尾涡模型计算结果误差较大，此时应采用CFD对尾流场进行计算；而在尾后100 m区域外尾涡模型与CFD计算结果较为一致，尾涡模型的计算结果能够达到精度要求。

尾喷流；诱导速度；尾涡模型；喷流模型；CFD

0 引言

由于空气的粘性作用，飞机在飞行过程中，其机身和尾后会产生一系列的脱体涡，主要分为前缘涡、后缘涡以及翼尖涡。前缘涡和后缘涡相比机翼翼尖产生的翼尖涡强度要小得多，且不稳定，脱体后很快就会削弱。而翼尖涡可以在机翼后方200倍翼展内稳定，涡核可以持续数分钟不消散。同时，飞行过程中发动机向后喷射出大量高速气流也会对飞机的尾流场产生一定的影响。由于尾涡和发动机喷流的影响，对周围大气会产生变化率大、分布不规律的诱导速度。因此，飞机的尾喷流诱导速度可以分为尾涡诱导速度和喷流诱导速度，其中尾涡诱导速度主要由翼尖涡引起，而喷流诱导速度主要指尾喷口喷射的高速气流产生的诱导速度。

飞机尾喷流诱导速度可以对经由尾流场区域内的飞机产生强烈的震颤、侧翻下沉、甚至是空中停车，严重威胁飞行安全[1-5]。……