聯翼布局俯仰力矩非線性變化特性的數值模擬

王延奎 單繼祥 田 偉 鄧學鎣

(北京航空航天大學 航空科學與工程學院，北京100191)

聯翼布局是一種前翼后掠，后翼前掠，前后翼在前翼一定位置聯結形成的飛機布局.與常規布局相比，聯翼布局飛機具有重量輕、誘導阻力小、跨音速面積分布好、浸潤面積小、具有直接升力和直接側力控制能力等諸多優點［1］，是下一代跨聲速飛機優先選擇的布局方式之一.

國內外針對中小迎角下前后翼參數對升阻力特性影響研究較多，但對俯仰力矩特性和機翼流場結構的研究較少.文獻 ［2］研究發現，當Re=6×105～9×105時，聯翼布局模型俯仰力矩會在α=10°～12°發生先上仰后下降的現象，且機翼扭轉不能完全改善俯仰力矩的非線性變化.文獻 ［3］采用測力、油流等手段對平列式聯翼布局的流動機理和氣動特性進行了研究.研究發現，當前后翼兩個升力面距離較近時，前翼尾流的下洗和速度阻滯降低了后翼氣動效率，而后翼的上洗又使前翼提前失速，但是未對俯仰力矩的強非線性變化特性進行深入的分析.文獻 ［4］通過對上聯翼布局飛機的縱向氣動特性進行實驗和CFD計算，對α=－5°～8°，Re=0.25×106時的聯翼布局飛機的升力特性和流場結構進行了分析.研究發現，當α=－5°時，前翼下翼面發生分離，當α=0°～8°時，前后翼處于附著流狀態，但在前后翼之間的相互干擾特性及其對全機俯仰力矩的影響特性方面也缺乏深入研究.

本文采用數值計算方法，對聯翼布局飛機的亞聲速氣動特性、空間流場結構進行研究，揭……