翼型加速飞行过程中气动力特性研究

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1、文章编号：2095-1248（2016）06-0042-07翼型加速飞行过程中气动力特性研究祁华峰，董朝阳，蒋崇文（北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191）摘要：在飞行器起飞或者发射过程中，飞行器速度是变化的，因此气动力特性是非定常的。通过ＮＡＣＡ4412翼型以固定加速度加速飞行过程来研究飞行器气动力与加速度的关系及攻角变化对这种关系的影响。计算结果显示，同样速度下，升力系数随加速度增大而减小，阻力系数随加速度增大而增大，速度越大，受加速度的影响越小；加速度一定时，随着速度增加，升力系数增加，阻力系数减小；阻力中的附加惯性力影响突出，升力则相反，

2、历史效应均随时间流逝而减少；攻角变化时，升阻力特性变化趋势与无攻角时一致；加速飞行有效改善了失速特性。关键词：加速；翼型；气动特性中图分类号：Ｖ211文献标志码：Ａdoi：10．3969／ｊ．ｉｓｓｎ．2095-1248．2016．06．007AerodynamiccharacteristicsofanairfoilduringaccelerationＱＩＨｕａ-ｆｅｎｇ，ＤＯＮＧＣｈａｏ-ｙａｎｇ，ＪＩＡＮＧＣｈｏｎｇ-ｗｅｎ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＢｅｉｈａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ1

3、00191，Ｃｈｉｎａ）Abstract：Ｄｕｒｉｎｇａｉｒｃｒａｆｔ′ｓｔａｋｅ-ｏｆｆａｎｄｌａｕｎｃｈ，ｔｈｅｉｒａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅｕｎｓｔｅａｄｙｆｏｒａｃｈａｎ-ｇｉｎｇｓｐｅｅｄ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎａｉｒｃｒａｆｔａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓａｎｄｉｔｓａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄｅｆｆｅｃｔｓｏｆｖａｒｉｅｄａｔｔａｃｋａｎｇｌｅｓｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｙＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌＦｌｕｉｄＤｙｎａｍｉｃｓ（ＣＦＤ）ｔｏｏｂｓｅｒｖ

4、ｅｆｌｉｇｈｔｏｆＮＡＣＡ4412ａｉｒｆｏｉｌｗｉｔｈａｆｉｘｅｄａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｌｉｆｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｄｅｃｒｅａｓｅｓｗｈｉｌｅｄｒａｇｃｏ-ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｓｐｅｅｄ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｒｔｈｅｓｐｅｅｄ，ｔｈｅｌｅｓｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｓｐｅｅｄｏｎｄｒａｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｌｉｆｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｓｗｈｉｌｅｄｒａｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｄｅｃ

5、ｒｅａｓｅｓｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｓｐｅｅｄｕｎｄｅｒａｃｏｎｓｔａｎｔａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎａｌｉｎｅｒｔｉａｌｆｏｒｃｅｆｏｒｄｒａｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｒｅｍａｒｋａｂｌｙａｆｆｅｃｔｅｄ，ｂｕｔｔｈｅｌｉｆｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｈａｓａｎｏｐｐｏｓｉｔｅｔｒｅｎｄ．Ｈｉｓｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔｓｆｏｒｔｈｅｌｉｆｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｒｅｄｕｃｅｄｗｉｔｈｔｉｍｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｌｉｆｔａｎｄｄｒａｇｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆａｔｔａｃ

6、ｋａｎｇｌｅ．Ｔｈｅａｃｃｅｌ-ｅｒａｔｅｄｆｌｉｇｈｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍｐｒｏｖｅｓｓｔａｌｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Keywords：ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｏｎ；ａｉｒｆｏｉｌ；ａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ在飞机的起飞与降落、某些飞行器的地面发来替代非定常值。但是这种处理方法要求流场随射等情况中，空气动力特性呈现明显非定常特性。时间变化缓慢，所以具有一定的局限性。随着电［1-2］由于加速产生的附加气动力相对于飞行器的重力磁弹射等新型发射技术的快速发展，飞行器较小，过去对非定常的处理中一般将非定常问题的加速度可以达到几个

7、ｇ甚至更高，流场变化剧处理成准定常问题，用冻结时间的办法，以定常值烈，准定常处理方法越来越满足不了工程要求。收稿日期：2016-10-11作者简介：祁华峰（1980-），男，山西和顺人，硕士研究生，主要研究方向：飞行动力学与控制，Ｅ-ｍａｉｌ：1922310398@ｑｑ.ｃｏｍ；董朝阳（1966-），男，河北平乡人，教授，主要研究方向：飞行动力学与控制，Ｅ-ｍａｉｌ：ｄｏｎｇｃｈａｏｙａｎｇ@ｂｕａａ.ｅｄｕ.ｃｎ。第6期祁华峰，等：翼型加速飞行过程中气动力特性研究43特别是在某些固定翼无人机电磁弹射起飞过程作对比，翼型弦长按实验模型尺寸定为2ｆｔ，前方［2］

8、中，气动载荷瞬间激烈变化，带来了一系列