民用飞机反推装置气动特性分析与验证

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1、第43卷第2期2017年4月航空发动机AeroengineV01．43No．2Apr．2017民用飞机反推装置气动特性分析与验证陈功，胡仞与(中国商飞上海飞机设计研究院，上海201210)摘要：为验证国内某型民用飞机所用的格栅式反推装置设计方案是否满足适航标准，采用风洞试验对反推装置启动后指定速度区问范围内的反推效率、重吸入现象及其对静压测量的干扰进行了评估。试验结果表明：该套装置的反推效率在速度使用区间内能够维持在40％的水平以上，高于当前平均水平；通过监控温度场基本可以排除发生重吸入现象的可能性；反推气流会改变局部的流场及压力分布，但不会对静压测量造成明显干扰。此外，CFD仿真的结果与风洞

2、试验的结论相互印证，再次验证了该反推装置设计方案的合理性。关键词：反推装置；风洞试验；气动特性；CFD仿真；静压测量；民用飞机中图分类号：V233．7文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnki．aeroengine．2017．02．010AnalysisandValidationofThrust—ReversersAerodynamicCharacteristicsforCiviIAircraftCI-tENGong．HURen—yu(COMACShanghaiAircraftDesignandP,．esearchInstitute，Shanghai201210，China)Abst

3、ract：Inordertovalidatewhetherthecascadethrust-reversersdesignschemeofacivilaircraftissatisfiedwithairworthinessstandardornot，thewindtunneltestwascarriedontoestimateaerodynamicscharacteristicssuchasthrust-reversersefficiency，”re—ingestion”phenomenonanddisturbancetostaticpressuremeasurementwithinthera

4、ngeofrequiredvelocity．Thetestresultshowsthatefficiencyofthethrust-reversersismorethan40％，whichisbeyondcurrentaveragestandard，andoccurrenceof”re—ingestion”isalmosteliminatedbymonitoringtemperature-field．Inaddition，althoughtheflow-fieldandpressuredistributionaresomewhataffectedbythrust—reverseflow，sta

5、ticpressuremeasuringwillnotbedisturbed．Besides，theresultofCFDsimulationisaccordedwiththatofwindtunneltest,whichisre—validatethefeasibilityofthethrust-reversersdesignscheme．Keywords：thrustreversers；windtunneltest；aerodynamiccharacteristics；CFDsimulation；staticpressuremeasuring；civilaircraftO引言反推装置是民用

6、涡喷发动机的重要组成部分，是应用于现代客机的必要设备。该装置一般在飞机着陆过程中使用，通过特殊机构引导发动机外涵道气流反向喷射产生反作用力，使飞机在短时间内迅速减速并制动。在民用飞机发展过程中，曾先后出现过抓斗式、花瓣式、格栅式等不同形式的反推装置。近年来，格栅式反推装置因其能够精准地控制反推气流方向，并显著降低能耗，被各国民用飞机设计研发机构所重视，逐渐成为民用飞机反推装置的主流选择[1】。反推装置的性能不但直接关系到飞机着陆时的安全性和稳定性，还关系到飞机对着陆场长度的需求12-31，而后者也是民用飞机适航标准中衡量飞机适用性和竞争力的重要指标M。因此，在最终冻结反推装置设计方案前，需通过

7、可靠的手段对其重要气动特性进行评估和验证，确保其能满足飞机相关性能指标和对应的适航条款。本文针对国内某大型民用飞机研发过程中评估发动机供应商提供的飞机反推装置设计方案时，采用风洞试验对其几个重要的气动特性进行了分析，将试验结果与设计指标进行比较，并采用CFD仿真的手段从侧面进行了检验。部分数据由相应符号代替，但不会对问题的分析及其结果造成影响。收稿日期：2016—08—25基金项目：科技部973重