機身干擾下外露翼升力是指有機身干擾影響下的外露翼升力。
外露翼升力是指翼身組合體中孤立外露機翼(不包括機身覆蓋部分)所產生的升力。
基本介紹
- 中文名：機身干擾下外露翼升力
- 外文名：The interference of exposed wing
- 一級學科：航空航天
- 二級學科：空氣動力學
- 定義：有機身干擾影響下的外露翼升力
- 外露翼升力：外露機翼(無機身覆蓋部分)的升力
定義,外露翼升力,機翼與機身之間的相互干擾,旋翼/機翼/機身氣動干擾,
定義
機身干擾下外露翼升力是指有機身干擾影響下的外露翼升力。
外露翼升力
外露翼升力是指翼身組合體中孤立外露機翼(不包括機身覆蓋部分)所產生的升力。
對於亞音速飛機，通常可以認為，翼身組合體的升力等於一對假想的單獨機翼的升力，這一對機翼是將兩個懸臂段延長到對稱平面而形成的，當機身直徑對翼展的比值不大時，在小馬赫數下，這種近似比較精確。但是現代超音速戰鬥機的直徑對翼展的比值可以達到0.3-0.5，在這種情況下用單獨的機翼代替翼身組合體就會帶來很大誤差。此時，總升力應等於考慮機身對機翼升力影響的修正的外露翼升力和單獨機身升力之和。
機翼與機身之間的相互干擾
機身使外露機翼處的迎角增大，從而使外露機翼的升力增高。另一方面，外露機翼上下表面的壓強差傳送到機身上，也使機身產生升力增量。對於無限長圓柱形機身與小展弦比機翼的組合體，理論表明在機翼安裝角為零時，機翼-機身組合體的升力比由左右兩半外露翼所組成單獨機翼的升力大。空氣動力干擾也往往使機翼（尾翼）機身組合體的阻力比單獨機翼(尾翼)和單獨機身阻力之和為大，其增量稱干擾阻力。在亞音速時，主要是由於在機翼和機身連線處的邊界層相互干擾而增厚甚至分離，導致型阻力增大。當機翼和機身的交接界面的夾角小於90°時，型阻力增量最嚴重，這時必須對翼身連線處採取整流措施或使用填角塊。在跨音速和超音速時，除了干擾型阻力外，由於機翼和機身的激波相互干擾，還會產生干擾波阻力。如果設計得當，這種干擾波阻力可能是負的，即起拉力的作用。
旋翼/機翼/機身氣動干擾
傾轉旋翼飛行器在結合了直升機和固定翼飛機兩種時示器的優點的同時，也因此有著比兩者更多的研究問題。它的研究所涉及的學科也相對較廣、研究難度較大。如氣動干擾、氣彈穩定性、飛行控制等。其中，旋翼/機翼/機身氣動干擾是傾轉旋翼時示器空氣動力學研究的重點，而過渡狀態的氣動干擾問題又是傾轉旋翼機氣動干擾的研究難點。這主要是由於過渡狀態與懸停和前飛狀態不同，這時的旋翼對於機翼和機身的相對位置是不斷發生變化的，機翼和機身處在時刻改變的旋翼尾流之中，旋翼對它們的下洗作用以及它們表面的壓力分布很難預測。而另一方面，機翼和機身對旋翼尾流亦具有重要的影響，這些就使得過渡狀態的相互氣動干擾問題變得十分複雜。同時，傾轉旋翼飛行器過渡狀態的氣動干擾對該飛行器的飛行性能、操縱及穩定性等方面也存在不利影響。因此，深入研究旋翼/機翼/機身的氣動干擾問題尤其是過渡狀態的氣動干擾問題具有重要的理論和實際意義。
旋翼流場的數值模擬是進行傾轉旋翼機旋翼/機翼/機身干擾流場分析的關鍵。然而，由於槳葉的旋轉，使得格線生成和計算量大幅增加，這進一步增加了干擾流場模擬的困難。為了提高計算效率，一些學者採用了基於動量源的CFD方法來開展該飛行器的干擾流場分析。在文獻中，Poling等人用基於動量源模型的三維N-S方程(定常，不可壓)計算了的雙旋翼、旋翼/機翼/映象平面、孤立旋翼這三種情況下的流場特性，得到了一些有意義的結論。Fejtek和Roberts仍將旋翼模擬為作用盤，但採用非定場可壓N-S方程分別計算了懸停狀態單獨旋翼流場和旋翼加機翼流場。該文獻給出了非定常流場的結果，捕獲了一些複雜流場的特徵，包括機翼前緣和後緣氣流分離現象。為此，成寶峰也套用作用盤模型開展傾轉旋翼機流場的模擬，並考慮機身的干擾影響，對旋翼/機翼/機身非定常干擾流場進行計算和分析。
