飞机大攻角最大侧向力和偏航力矩预测的风洞试验方法研究

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1、第2卷第1期2011年2月航宅T程进展ADVANCESINAER()NAUTICALSCIENCEANDENGINEERlNGV01．2NO．1Feb．2011文章编号：1674—8190(2011)01—019—08飞机大攻角最大侧向力和偏航力矩预测的风洞试验方法研究胡汉东1，杨其德1，祝明红1，邓学蓥2(1．中国空气动力研究与发展中心，绵阳621000)(2．北京航空航天大学，北京10019I)摘要：具有尖头细长构型的飞行器在实际大攻角飞行和风洞试验中，侧向力系数和偏航力矩系数存在非确定性，给数据分析和使用带来很大困难。为了改变这种情况，

2、本文发展了一种附加头部微扰动的试验技术，并在YFl6模型大攻角试验中开展了应用。试验中通过压力分布确定头部分离流动特征，再采用人工转捩和头部微扰动技术在大攻角风洞试验中确定侧向力和偏航力矩系数。结果表明本文发展的试验方法改善了数据的一致性，在大攻角风洞模型试验中是有效的。关键词：大攻角；分离流；转捩；风洞试验；头部扰动中图分类号：V211．7文献标识码：AAircraftSide-forceandYawingMomentMeasurementatHighAngleofAttackintheWindTunnelHuHandon91，YangQi

3、del，ZhuMinghon91，DengXueyin92(1．ChineseAerodynamicsResearchandDevelopmentCenter，Mianyang621000，China)(2．BeijingUniversityofAeronauticandAstronautic，Baijing100191，China)Abstract：Intherealflightandwindtunneltestingofaircraftconfigurationwithpointednoseslender，thecoeffi—cients

4、ofsideforoeandyawingmomentwhicharegeneratedbyhighangle0fattackareinconsistency。leadingtOdifficultyforanalyzingandusing．InordertOremovethisdifficulty。anexperimentaltechniqueinwhichamicro-perturbationisattachedonnosetipofmodelissuggestedinwindtunneltestingformeasuringsideforc

5、eandya—wingmoment．Basedonthistechnique，anexperimentalstudywasconductedonYFl6model．ThepressuredistributiononthenosewasmeasuredtOdetectflowseparationcharacteristics．Bothtechniquesofartificialtran—sitionandmicro-perturbationwereappliedinwindtunneltestingforthemaximumsideforcea

6、ndmomentmeas—urementathighangleofattack．Testingresultsshowthatthenewtechniquesareeffectiveinthewindtunnelexperimentwithmodelathighangleofattack．Keywords：highangleofattack；separatedflow；transition；windtunneltest；noseperturbations0引言研究发现，具有尖头细长体构型的飞行器在大攻角无侧滑飞行时会产生很大的侧向力和偏航力矩，

7、该侧向力和偏航力矩的大小和方向具有很大的不确定性¨2

8、，会引起飞行器大攻角飞行时不可预收稿日期：2010-12—23；修回日期：2011一01—13通信作者：胡汉东，hhd-cll@163．corn测的侧滑运动。这种情况在风洞试验中也会出现。即使是按相同图纸、相同精度加工的模型，在风洞试验中测得的侧向力和偏航力矩系数也可能不一致，给试验数据的分析和使用带来很大困难。YFl6是我国低速风洞大攻角试验普遍采用的标模之一，尽管采用了同一图纸、相同的精度和相同缩比进行加工，在侧滑角为零时两个模型的侧向力系数和偏航力矩系数差别非常大(攻角45。～70。

9、)，如图1所示。20航宅工程进展第2卷(b)图1侧向力系数和偏航力矩系数(无侧滑角)Fig．1Sideforceandmomentcoefficient(witho