大后掠机翼翼身组合体机翼摇滚及其机理研究

1144766066 · 发表于 2022-5-6 15:48:09

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雅宝题库解析：
大后掠机翼翼身组合体布局是具有高机动和超音速性能飞行器的一个典型布局。飞机的机动性和敏捷性往往是通过飞机大迎角飞行来实现的，然而该布局在大迎角下会产生由于前体和机翼复杂非对称流动引起的机翼摇滚运动。鉴于此，亚临界Re数下，本文采用Λ=80deg大后掠机翼与细长旋成体组成的翼身组合体简化模型，以静态流场特性为基础，开展了针对该构型的运动特性及其流动机理的实验研究，并最终提出全攻角范围内抑制机翼摇滚运动的新方法。首先，利用全机测力、表面测压及PIV实验技术，本文针对静态流场分区特性展开研究。实验结果总结出静态流场随攻角变化存在以下四个分区：前体对称旋涡区；前体非对称二涡区；前体非对称三涡区；非定常流动区。其次，本文利用风洞动态自由摇滚装置开展了机翼摇滚运动实验。研究表明，动态摇滚运动特性具有明显的攻角效应：摇滚主要集中体现在中等攻角摇滚区(25°，40°)和大攻角摇滚区(40°，55°)。进一步实验表明，头部人工微扰动对摇滚运动形态有明显影响。然后，本文研究了各个运动区间下的流动机理。人为快速旋转头部人工微扰动可以消除前体非对称涡对机翼摇滚运动的贡献，因而可以作为判别摇滚是否属于前体非对称涡主控的实验依据。实验结果表明，中等攻角摇滚区(25°，40°)是前体涡和机翼涡混合主控的；大攻角摇滚区(40°，55°)是前体涡主控的。其中，中等攻角 (25°，40°)混合主控区的流动机理主要体现在前体涡和机翼涡方位上，当前体涡和机翼涡处于同相位时，机翼摇滚运动振幅最大；当前体涡和机翼涡处于反相位时，机翼摇滚运动振幅最小。最后，在全攻角范围内，本文为抑制机翼摇滚运动而开展了人工扰动的主动控制技术。中等攻角混合主控区(25°，40°)控制摇滚运动是通过头部人工微扰动的周向位置来改变前体非对称涡的涡型方位，从而使得前体涡和机翼前缘涡呈现反相位，达到了抑制摇滚运动的目的；而对于大攻角前体涡主控区(40°，55°)，快速旋转头尖部人工扰动颗粒的方法即可实现对该摇滚区摇滚运动的控制。

大后掠机翼翼身组合体机翼摇滚及其机理研究

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