基于面元法的柵格翼翼身組合體高超聲速氣動特性研究①

周 張，胡 凡，于 勇

(1.北京理工大學 宇航學院，北京 100081;2.國防科技大學航天與材料工程學院，長沙 410073)

基于面元法的柵格翼翼身組合體高超聲速氣動特性研究①

周 張1，胡 凡2，于 勇1

(1.北京理工大學 宇航學院，北京 100081;2.國防科技大學航天與材料工程學院，長沙 410073)

柵格翼是由外部框架和內部柵格布置形成的空間多升力面系統，其在高超聲速狀態具有突出優點。文中結合高超聲速流動特點，考慮頭部激波及彈身上洗干擾，基于面元法建立柵格翼翼身組合體高超聲速氣動特性計算模型，根據研究對象特點自動劃分面元，進而完成典型柵格翼翼身組合體高超聲速氣動特性計算，并與數值計算結果進行對比分析。結果表明，在研究范圍內，柵格翼翼身組合體高超聲速氣動特性面元法計算結果與數值計算結果吻合較好，前者較后者相對誤差絕對值隨攻角增加而增大。

柵格翼;高超聲速;氣動特性;面元法

0 引言

柵格翼是由外部框架和內部柵格布置形成的空間多升力面系統，其主要優點有［1］:(1)升力特性好;(2)壓心漂移小，用作氣動控制鉸鏈力矩小，降低了對舵機的要求;(3)強度質量比大;(4)柵格翼展向尺寸小，可以緊貼彈體折疊安裝，減小尺寸。柵格翼氣動特性主要受其內部流態影響。其中，亞聲速狀態柵格翼阻力特性和控制效率與平板翼類似;跨聲速狀態流動阻塞，阻力顯著升高;低超聲速狀態激波角較大，激波與格壁相交并經格壁反射后離開柵格面，反射激波帶來較大阻力;隨著馬赫數增加，高超聲速狀態激波角減小，激波不再與柵格面相交，其阻力特性、升力特性明顯提高，具有良好應用品質。……