前緣吹氣控制舵面流動分離

鄧學鎣 吳 鵬 王延奎

(北京航空航天大學 航空科學與工程學院，北京 100191)

前緣吹氣控制舵面流動分離

鄧學鎣 吳 鵬 王延奎

(北京航空航天大學 航空科學與工程學院，北京 100191)

針對各種飛行器大舵偏下出現的流動分離問題，在北航D4風洞對旨在消除舵面流動分離的舵面前緣吹氣技術進行了研究，為了降低控制分離所用的吹氣量，吹氣點設置在舵面前緣氣流分離點處.應用粒子圖像測速 (PIV，Particle Image Velocimetry)技術，分析了舵面繞流在吹氣量由小變大過程中所經歷的3個不同演化階段;由測壓得到的舵面壓力分布則顯示，前緣吹氣造成的引射作用使前緣吸力峰隨吹氣量增大而增大，這是前緣吹氣能夠使舵面升力增大的主要機理.實驗結果還表明，前緣吹氣可明顯提高舵面升力，同時也可以顯著降低舵面阻力.

吹氣;分離控制;增升;機理

從飛機誕生開始，各種舵面就一直是對飛機進行操縱的主要部件.現代大型運輸機，起飛重量增大的同時起飛速度并不能大幅增加，所以一般要增大舵偏角來提高升力，但此時就會發生嚴重的流動分離影響起飛安全.對于目前世界各國重點發展的飛翼布局飛行器，同樣存在大舵偏下的氣流分離及增升問題［1－2］.目前飛翼的設計中，主要還是依靠常規氣動舵面偏轉作為主要操縱方式，但由于操縱力臂較短，限制了舵面偏轉所能提供的控制力矩，所以必須增大舵偏以提高輸出的氣動力來彌補控制力矩的不足.然而……