翼反角对高压捕获翼构型亚声速气动特性影响分析研究

高压捕获翼新型气动布局在高超声速设计状态下具有较好的气动性能,新升力面的引入使其在亚声速条件下也具有较大的升力,但在亚声速下的稳定特性还有待研究.基于高压捕获翼气动布局基本原理,在机身-三角翼组合体上添加单支撑和捕获翼,设计了一种参数化高压捕获翼概念构型.以捕获翼和机体三角翼上/下反角为设计变量,采用均匀试验设计、计算流体力学数值计算方法及Kriging代理模型方法,研究了0°~10°攻角状态下不同翼反角对高压捕获翼构型亚声速气动特性的影响,重点分析了升阻特性、纵向和横航向稳定性的变化规律以及流场涡结构等.结果表明,小攻角状态下翼反角对升阻比的影响比大攻角更加显著,捕获翼上反时,升阻比略微增大,下反则升阻比减小;三角翼上反时,升阻比减小,下反则升阻比先略微增大后缓慢减小;翼反角对纵向稳定性的总体影响较小,捕获翼上反会稍微提高纵向稳定性,而三角翼上反则会降低纵向稳定性;捕获翼或三角翼上反都会增强横向稳定性,下反则减弱横向稳定性,但大攻角状态时,三角翼上反角过大对提升横向稳定性作用有限;捕获翼上反航向稳定性增强,下反航向稳定性则减弱,而三角翼下反对提升航向稳定性的整体效果比上反更加显著.

翼反角对高压捕获翼构型高超气动特性的影响

为研究翼反角变化对高压捕获翼构型高超声速气动特性的影响,基于一种双翼面、单支撑、翼身组合布局的高压捕获翼概念构型,以飞行马赫数6,飞行高度30 km为计算状态,捕获翼和机体三角翼上/下反角为设计变量,结合均匀试验设计方法、数值模拟方法和Kriging建模方法,探寻了升阻特性、纵向和横航向稳定性随翼反角的变化规律。结果表明,升力、阻力及升阻比随翼反角的变化规律基本一致,且对上反角变化更加敏感;小攻角时,翼面上反会明显降低升阻比,而下反会使升阻比先略微增大后缓慢减小;大攻角时,翼反角对升阻比的影响较小;纵向稳定性主要受三角翼反角的影响,三角翼上反时,纵向稳定性降低,下反时,纵向稳定性基本不变;翼面上/下反都会提高航向稳定性,但下反的效果更明显;翼面上反会提高横向稳定性,下反则降低,但大攻角飞行时,三角翼上反角过大可能会导致横向稳定性降低。