《細長翼偏航/滾轉兩自由度機翼搖滾的實驗研究》是依託北京航空航天大學，由馬寶峰擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：細長翼偏航/滾轉兩自由度機翼搖滾的實驗研究
- 依託單位：北京航空航天大學
- 項目負責人：馬寶峰
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
細長三角翼的機翼搖滾問題因其現象上的奇特性及在航空方面的工程背景，一直以來是非定常空氣動力學領域的研究熱點。機翼搖滾本質上是一種繞偏航和滾轉轉軸的兩自由度耦合振盪運動，同時伴隨著質心的側向平移振盪和下沉。近年來隨著單自由度機翼搖滾研究的逐漸完善，研究重點已開始轉向多自由度機翼搖滾研究。但由於實驗機構的限制，對於偏航滾轉兩自由度機翼搖滾的實驗研究才剛剛起步。本申請擬採用新式的偏航滾轉兩自由度實驗模擬機構，詳細研究細長翼偏航滾轉兩自由度機翼搖滾問題。在測量方法上，為避免流場測量對模型自由運動的干擾，採用兩步實驗法，首先通過兩自由度自由運動機構得到耦合運動形態；再通過強迫運動機構復現該運動歷程，並在強迫運動平台上進行測壓和PIV流場測量。本項目將揭示細長翼偏航/滾轉兩自由度機翼搖滾的耦合運動形態和耦合流動機理，在豐富非定常流體力學的研究內容以及發展更為實用的機翼搖滾控制技術方面具有重要科學意義。
結題摘要
繞細長三角翼的旋渦流動和相應的機翼搖滾問題因其現象上的奇特性及在航空方面的工程背景，一直以來是非定常空氣動力學領域的研究熱點。作為研究細長翼機翼搖滾的基礎，首先對模型靜態條件下的時均流場和非定常脈動流場開展了相應研究，揭示了前緣渦對的時均非對稱性和各種非定常模態。按計畫該項目研究了細長三角翼單自由度情況下機翼搖滾的運動學及相應的流場特性，分析了流動和剛體運動的耦合機理。研究了細長翼偏航滾轉兩自由度情況下機翼搖滾的運動學及流場特性，揭示耦合運動的運動形態和流場特性以及偏航轉軸位置對搖滾運動的影響規律。研究過程中，發現了作為模型支撐的機身對三角翼的搖滾特性和流場特性也有較大影響，因而開展了三角翼和翼身組合體機翼搖滾特性的對比研究。該項目也對單獨細長體機身上分離渦的非定常開展了初步研究，發現了有趣的流動現象，同時也為進一步的研究提供了思路。本項目揭示了細長翼定常和非定常流動特性以及機翼搖滾的運動與流動特性，在豐富非定常流體力學的研究內容以及發展更為實用的機翼搖滾控制技術方面具有重要科學意義。
