地面效應(yīng)對(duì)超低空空投任務(wù)性能的影響

劉 日，徐 明，劉永波，毛劍英，穆成新，李文斯

(空軍哈爾濱飛行學(xué)院理論訓(xùn)練系，黑龍江 哈爾濱，150009)

運(yùn)輸機(jī)超低空空投主要用于重型裝備的精確投放，是空投領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)[1]。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)超低空空投問題的研究主要集中于動(dòng)力學(xué)建模[2]、飛行控制律設(shè)計(jì)[3-4]及牽引系統(tǒng)研發(fā)[5]等，鮮有文獻(xiàn)考慮地面效應(yīng)對(duì)超低空空投任務(wù)性能的影響。

飛機(jī)近地飛行時(shí)，地面效應(yīng)將對(duì)機(jī)翼和平尾的氣流流動(dòng)產(chǎn)生影響[6-8]，使飛機(jī)的升阻特性發(fā)生變化，如升力系數(shù)增大、阻力系數(shù)減小以及升阻比急劇升高。影響飛機(jī)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定性的因素相對(duì)復(fù)雜，氣動(dòng)力和力矩系數(shù)與飛行高度密切相關(guān)[9]，文獻(xiàn)[10]引入高度穩(wěn)定性系數(shù)評(píng)價(jià)地面效應(yīng)影響下的飛機(jī)縱向運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性。文獻(xiàn)[11-12]采用面元法研究了近地飛行時(shí)，地面效應(yīng)引起的升力、阻力和俯仰力矩系數(shù)的變化規(guī)律，結(jié)果表明，升力系數(shù)和俯仰力矩系數(shù)均隨飛行高度降低而增大，而阻力系數(shù)則隨飛行高度降低而減小，研究飛機(jī)氣動(dòng)特性時(shí)，須考慮升力、阻力和俯仰力矩系數(shù)對(duì)高度的導(dǎo)數(shù)。文獻(xiàn)[13-14]通過流體動(dòng)力學(xué)數(shù)值計(jì)算的方法，研究了地面效應(yīng)對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)力和力矩系數(shù)的影響。Benedict等[15]基于渦格法以及非定常線性化理論假設(shè)，提出了地面效應(yīng)影響下復(fù)雜構(gòu)型氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)的數(shù)值分析方法。綜合上述研究表明，對(duì)于超低空重裝空投改平與牽引階段，由于地面效應(yīng)影響，飛機(jī)縱向氣動(dòng)特性發(fā)生了較大改變，為保證空投任務(wù)安全性，需要深入分析地面效應(yīng)影響下的空投過程任務(wù)性能?！?br>