翼身融合布局无人机后缘襟翼气动特性数值模拟

以亚声速飞翼布局无人飞行器X-47B为研究对象,选用NACA4415bis为基准翼型,采用三维数值仿真计算方法,设计襟翼并研究其在不同迎角、不同下放角度下升阻力特性及表面压力分布。构建网格并进行无关性验证与可行性分析,网格划分方法符合翼型及简单襟翼特点,可准确分析流动形态及增升机理。数值分析结果表明其增升能力较初始外形有显著提高,增升设计在迎角小于等于12°、下放角度为8°时可实现升力系数要求并实现最大增升效果,迎角过大时下放襟翼会导致飞行器提前发生失速现象,但仍可实现部分增升效果。该增升方案适用于大多数翼身融合布局飞行器。

二维翼型下表面增升辅助装置仿真及设计

为提高飞翼布局飞机的可用升力系数,以B-29 TIP翼型为研究对象,基于CFD开展了翼型腹部加装扰流板以配平增升装置打开后带来的低头力矩可行性研究,获得了腹部扰流板的作用原理,总结了扰流板弦向位置、偏度及高度对翼型气动特性的影响规律,以及扰流板与翼型后缘襟翼偏转的组合状态的气动特性。研究结果表明:腹部扰流板可改变翼型下表面流场的压力分布,扰流板前正压增大,扰流板后负压增大,从而产生抬头力矩。随扰流板弦向位置的后移,抬头力矩先增后减,于60%翼型弦长位置处达到最大值,升力先减后增,于40%翼型弦长位置处达到最小值。随高度及偏角的增大,抬头力矩单调递减,升力单调递增。