民用飞机前缘增升装置气动特性的试验研究

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1、2011年12月西北工业大学学报Dec．201l第29卷第6期JournalofNorthwesternPolytechnicalUniversityV01．29No．6民用飞机前缘增升装置气动特性试验研究叶军科，陈迎春，李亚林2，宋笔锋(1．西北工业大学航空学院，陕西西安710072；2．中国商飞上海飞机设计研究院，上海200235)摘要：在民用飞机增升装置低速半模风洞试验的基础上，针对内缝翼和短舱导流片进行了前缘增升装置气动特性试验研究，分析了内缝翼长度对增升装置升力系数的影响，比较了短舱导流片在起飞和着陆状

2、态下的气动特性。试验结果表明，增升装置线性段升力系数不受内缝翼长度的影响，失速区升力系数和c～随内缝翼长度增加而增大；模型安装短舱导流片后，最大可用升力系数、cL～和失速迎角明显增加，升阻比和俯仰力矩特性在失速区也得到了改善，且线性段气动性能没有发生大的改变。关键词：民用飞机，增升装置，缝翼，短舱导流片中图分类号：V211．3文献标识码：A文章编号：1000-2758(2011)06-0904-05增升装置可以提高飞机的起飞和着陆性能，缩可用于CFD验证的详细风洞试验数据，为l三(后相关短起降滑跑距离，增强飞机的

3、载荷和机场适应能的设计改进提供依据。该试验基于民用飞机增升装力¨I2J，是现代高性能大型运输飞机设计的关键技置低速半模风洞试验，在某4m×3m低速风洞术之一。增升装置的几何外形、绕流、运动及支撑系进行。统等非常复杂，设计和精度要求很高，往往需要利用风洞试验研究来改进设计外形，提高增升装置的气1试验模型和风洞介绍动特性。随着新一代大、中型民用运输机和军用飞机的试验模型基于中国民用飞机首轮增升装置优化发展，国内外开展了许多和增升装置研究相关的试设计方案。模型垂直安装于迎角转盘，采用翼身半验项目J。中国针对等弦长带后掠

4、半模(SCCH)和模和三段翼设计方案，包括机身、主翼、前缘内(外)民用飞机增升装置构型等一系列低速风洞试验研缝翼和单缝后缘内(外)襟翼、短舱、挂架、导流片以究⋯；欧洲EUROLIFT计划开展了增升装置二及连接襟缝翼用的流线型角度块和堵块等零部件。维构型、三维简化构型和真实构型的试验研究；技术试验时通过更换不同机翼前后缘镶块、缝翼和角度联合工程计划(ITCP)和多国合作研究计划(UK-块等来实现所需的模型状态和构型变换，风洞模型DERA，USDN，NASA，USDAF)¨完成了两种新布安装示意图见图1。增升装置参数

5、定义见《飞机设局机翼的增升装置试验研究；还有日本宇宙航空客计手册》第六册气动设计。机团队(JAXA／C'rr)也进行了JsM半展长飞机模型模型大小为实际外形的0．11倍，机身下方插入试验研究¨。外形和机身对称面一致的附面层垫块，厚度为35为研究前缘增升装置对民用飞机气动特性的影mill，以避免风洞壁附面层对模型绕流的干扰，见图响，文章针对内缝翼长度和短舱导流片进行了起飞2。前缘缝翼分为根部、中部和梢部三段，根部选取和着陆构型试验研究。试验的目的是了解带短舱吊四个不同长度，为452mm、428mm、410rain、

6、405挂增升装置的流动物理特性，研究内缝翼长度和导mm，依次定义为l#、2}}、3#、4样内缝翼；中部为固定流片对增升装置气动性特性的影响，并得到一系列收稿日期：2011-03-18基金项目：中国商用飞机有限责任公司博士后基金和上海市博士后科研资助计划重点项目(B)类基金(10R21421500)资助作者简介：叶军科(1979一)，西北工业大学博士后，主要从事民用飞机增升装置设计和低速气动计算研究。第6期叶军科等：民用飞机前缘增升装置气动特性试验研究·905·段，长度随根部减少而变大，两者之间缝隙保持不变。前缘缝

7、翼和导流片的外形和安装示意图见图3，其中导流片长72I131／1、高36mm、厚5mm。图1增升装置模型安装示意图图3短舱、挂架、导流片和缝翼安装示意图导流片对气动特性的影响。其中起飞构型缝翼和襟翼偏度均为l9。，着陆构型缝翼偏度为29。，襟翼偏度为34。。2．1内缝翼试验结果图4给出了增升装置起飞和着陆构型在无导流片和带导流片状态时，安装不同内缝翼的试验结果。图2模型附面层垫块图4表明，内缝翼长度改变主要对模型的失速特性产生影响，而和线性段升力系数关系不大。在小迎试验在单回流式闭口试验段低速风洞中进行，角时，增

8、升装置线性段升力系数不随内缝翼长度变试验段长8nrl、宽4m、高3nl，试验段中心截面有效化而改变；在大迎角条件下，升力系数和C一随内面积10．72m，横截面为切角矩形。试验基本风速缝翼长度增加而增大。70m／s，模型雷诺数2．2×10(以机翼平均气动弦2．2导流片试验结果长为参考)，迎角按机身迎角定义。试验在每次天2．2．1起飞构型试验平偏转校正应用前后进行归零操作，所