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航空航天科学与工程
小展弦比飞翼标模跨声速横向失稳运动研究
适应于高速巡航、隐身、机动飞行的小展弦比飞翼布局采用了大后掠三角翼外形,在跨声速时会面临与三角翼类似的前缘涡非对称破裂引起的横向失稳运动。为了研究该失稳运动特性及其控制策略,以小展弦比飞翼标模(前缘后掠角65°,展弦比1.54)为研究对象,结合气动/流动一体化测量风洞试验、自由滚转风洞试验以及数值模拟等综合手段,成功地在风洞中捕捉到了M=0.8、0.9,迎角15°~20°条件下的横向失稳运动,包括机翼下落和机翼摇滚运动形式。对失稳运动进行的品质因数分析表明,其横向飞行品质大幅下降。利用频谱和相轨迹分析发现其失稳运动属于混沌或多周期的宽频振荡。采用前缘襟翼下偏10°、内外侧副翼同时下偏10°的组合进行了自由滚转风洞试验对比研究,证明了该舵偏组合在M=0.8,迎角20°时起到了抑制失稳运动的作用。基于CFD手段开展了失稳运动流动机理研究,结果表明在跨声速时,左右机翼的前缘涡在激波干扰下分离不对称,产生的滚转力矩高低频共存,引起了模型自激振荡。
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航空学报
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