面向先进飞行器设计的非定常空气动力学

着重综述飞机在大攻角飞行中遇到的非定常气动力问题，同时强调进一步发展非定常空气动力学对先进飞行器设计具有重要意义。

民机空难相关非定常气动力问题研究

近年来,非定常气动力引起的飞行失控在造成民机空难事故诸因素中名列前茅,已经成为困扰国际民用航空运输发展的一个聚焦点。大气飞行气动力环境本质上是非定常的,而迄今飞机均按定常空气动力学和线性飞行力学原理设计,这就决定了现有民机在真实飞行中必然存在飞行失控之类的安全缺陷。简要介绍近年来国内外飞行失控造成民机发生重大飞行事故的情况,着重阐述采用非定常气动力和非线性飞行力学高新技术减少飞行失控、改进现役民机飞行安全性的研究思路和主要技术途径,旨在推动我国尽快实现减少民机空难事故这一重大目标。

高速风洞大振幅俯仰动态试验技术研究

在高速大迎角时的动态气动特性是衡量新一代高机动飞行器气动性能的重要参数之一。笔者介绍了在CARDC的FL 21与FL 24高速风洞配套的大振幅俯仰动态失速实验系统。该系统包括:FL 21与FL 24高速风洞大振幅俯仰运动机构;俯仰运动控制系统;数据采集与处理软件系统。该系统可以在高速风洞中真实模拟飞行器大振幅俯仰运动,并测量其相应的非定常气动力的变化,也可以为飞行器的飞行力学动态性能分析或飞行模拟器提供非定常气动力数据。试验研究初步揭示了航天飞机OV102模型高速大迎角俯仰运动的动态气动特性。

开口圆管气体的非线性振荡研究及雾化应用

主要研究开口圆管内的非线性振荡。圆管受迫端由一活塞驱动，活塞为小谐波振荡，另一端为完全开口状态。理论和实验均发现存在非线性现象。实验中还发现活塞激振频率和管内气体的固有频率接近时会发生共振，有强烈的非线性效应。同时在管口附近产生强烈的整流效应。发现利用此效应对水流有较好的雾化功能。

战术导弹标模五座风洞试验数据的相关性研究

为研究不同风洞之间战术导弹模型测力试验数据的相关性,采用同一台测力天平及外形相同的尾支杆在五座风洞中对ZSDD 1战术导弹标模进行了重复性实验和对比实验。实验结果表明,相同状态下对比实验结果的标准偏差普遍大于重复性实验的标准偏差,其中底阻系数测值的标准偏差明显大于同一座风洞中底阻系数的试验精度。

1.2m×1.2m高速风洞大振幅动态试验系统及其初步应用

高速大迎角动态气动特性是衡量新一代高机动飞行器性能的重要参数之一。本文简要介绍了在CARDC的1.2m×1.2m高速风洞的大振幅动态试验系统。试验M=0.40,0.60,0.80;振幅为15°3、0°;振动频率分别为0.84Hz、1.47Hz、2.84Hz和4.41Hz。初步分析试验研究所揭示的70°三角翼模型高速大迎角动态气动特性,结果表明:M数、迎角振荡的幅值和K值(振动减缩频率)是影响70°三角翼模型动态迟滞气动特性的主要参数。

小展弦比飞机非线性气动特性风洞与飞行相关性研究

在较大迎角范围 ,如何由风洞试验数据预计全尺寸小展弦比飞机的非线性气动特性 ,并与飞行值相关 ,始终是国际航空界致力解决的重大问题 ,本项研究采用风洞试验与工程计算相结合的方法 ,对支架、洞壁、进气、喷流、雷诺数及静弹性等影响相关性的诸因素予以修正 ,并计及配平影响 ,从而比较准确地预计出全尺寸飞机的非线性气动特性。

加强动态空气动力学和非线性飞行力学研究构建技术保障体系 提升我国飞行安全水平

现代客机诸如波音和空客系列民机性能已相当先进,飞行员训练也十分严格,但是为什么客机在飞行中一遭遇恶劣气象条件就容易出事?为什么客机有时进行复飞招致坠机事件一而再再而三发生?为什么驾驶员有时操纵失误飞机就难以恢复原有的平稳飞行?凡此种种,问题答案与解释,需要从崭新的视角即从飞机潜在性能开发、飞行新技术研究,尤其是最近发展的前沿学科——动态空气动力学和非线性飞行力学,去寻求从根本上解决的技术途径。本文重点介绍了四个方面:一是高度重视并注重解决引发重大飞行事故技术层面的问题, 二是非定常气动力为民机飞行安全性升级提供强大技术支持,三是国外研究简况,四是我国相关基础研究已取得可喜的进展。