层流控制技术及对飞行器气动加热的影响研究

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1、第1卷第4期航空工程进展V01．1No·42010年l1月ADVANCESINAER()NAUTICAI。SClENCEANDEN(jINEERINGNov．2010文章编号：1674—8190(2010)04—352一05层流控制技术及对飞行器气动加热的影响研究额日其太1，王菲2，邓双国3，苏沛然1(1．北京航空航天大学能源与动力工程学院。北京100191)(2．北京航天长征飞行器研究所。北京100076)(3．中航商用飞机发动机有限责任公司，上海201109)摘要：本文主要介绍了层流控制技术的基本原理和主要技术途径，分析了层流控制在

2、飞机减阻和外表面红外隐身方面的作用。在低湍流度风洞中，利用萘升华试验，在NACA64A-204后掠机翼模型上，研究了吸气流量和压力梯度分布等对层流控制效果的影响，研究结果表明：前缘吸气可以抑制CF波的成长。吸气流量对层流区的范围有显著的影响，随着吸气流量增大，层流区范围逐渐增大。利用对称机翼模型，研究了层流控制对气动加热的影响，研究结果表明：层流控制技术可以显著扩大层流区的范围、减小气动加热、降低表面温度，前腔的吸气流量对层流控制效果起主导作用，并存在最佳值，吸气流量过大不会进一步改善层流控制效果，吸气流量过小则达不到最好的层流控制效果

3、。关键词：层流控制；红外隐身；气动加热；飞机减阻中图分类号：V211．4文献标识码：AEff吣tofLaminarFlowC仰troI仰AircraftAerodynamjcH船tingEriqitail。WangFei2，DengShuanggu03，SuPeiranl(1．Sch00lofJetPropulsion．Be站ingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Be巧ing100191，China)(2．BeijingInstituteofSpaceI由ngMarchVehicIe'BeU

4、ing100076，China)(3．AVICCommerciaIAircraftEngineLimjtedCompany，Shanghai201109，China)Abstmct：Thebasicprinciplesandmainmethodoflaminarflowcontrol(LFC)technologyaredescribed，andtheeffectofLFConaircraftdragreductionandinfraredstealthisanalyzed．TheNACA64A一204sweptwingmodeliste

5、stedinthe10wdisturbancewindtunnelbynaphthalenesublimationtechnology，andtheeffectofdifferentsuctionflowfatesandpressuregradientdistributiononI。FCarestudied．Theresultsshowthattheleadingedgesuctioncansuppressthegrowthofcrossflow(CF)instabmty，andsuctionflowrateshaveasignific

6、antimpactonthelaminarflowrange．Withtheincreaseofsuctionflowrate，thelaminarflowrangeisgraduallyexpan—ding．SymmetricwingmodelisusedtoanalyzetheeffectsofLFConaemdynamicheating．TheresultsshowthatI。FCtechnologycansignificantlydecreaseaerodynamicheating，andreducethesurfacetemp

7、erature；thesuctionflowrateoffrontcavityplaysaIeadingroleinLFC，andthereisanoptimalsuctionflowrateforthebeste“ectofLFC．KeywortIs：lamimrflowcontrol；infraredstealth；aerodynamicheating；aircraftfrictionreduction】o引言减小阻力是飞机设计的一个重要方面，对飞机的经济性有很大的影响。飞机的阻力包括诱导阻力、摩擦阻力、波阻、后体阻力等，如图l所示

8、。对收稿日期：2010-09—30；修回日期：2010一lO一29通信作者：额日其太，eriqitai@buaa．edu．cn于亚音速运输机，摩擦阻力占总阻力的比例可以达到35％[1]。因此，减小外表面的摩