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Numerical Analysis of Aerodynamic Characteristics of the HALE Diamond Joined-Wing Configuration UAV 被引量:2
1
作者 Junlei Sun Heping Wang +1 位作者 Zhou Zhou Shan Lei 《Journal of Harbin Institute of Technology(New Series)》 EI CAS 2019年第6期31-45,共15页
The investigation on the aerodynamic characteristics of the high-attitude long-endurance (HALE) Diamond Joined-Wing configuration unmanned aerial vehicle ( UAV) was carried out by the theoretical analysis method and n... The investigation on the aerodynamic characteristics of the high-attitude long-endurance (HALE) Diamond Joined-Wing configuration unmanned aerial vehicle ( UAV) was carried out by the theoretical analysis method and numerical simulation. Research indicates that as the wing of the UAV is composed of the front wing and the after wing, the after wing has the ability to transmit the front wing's boundary layer to the after wing root which can inhibit the front wing's flow separation. Although the front wing was affected by the retardation of the after wing, the aerodynamic performance of the front wing was better than that of alone front wing in most cases. The after wing was also affected by the wake and downwash of the front wing, and its aerodynamic performance was greatly decreased. The characteristic curve of the pitching moment of the UAV had nonlinear characteristics. The flow field structure of the after wing changed by the front wing wake direct sweep and flow separation at the after wing root were the main reasons that non-linear ′rise′phenomenon occurred in two segments ( α = 0° and α = 8° ) of the characteristic curve of pitching moment. Moreover, coupling of the flow separation characteristic of the front wing and the after wing resulted in the pitching moment ′pitchup′ phenomenon. The lateral-directional static stability of the flat layout was weak. The HALE Diamond Joined-Wing configuration UAV ' s aerodynamic performance can be improved and the problems in engineering applications can be effectively alleviated by adjusting the overall layout parameters. 展开更多
关键词 Diamond joined-wing configuration HALE numerical simulation aerodynamic characteristic layout parameters
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Longitudinal Aerodynamic Characteristics of the Novel Wing-Body
2
作者 MOHAMED Kaka 《Computer Aided Drafting,Design and Manufacturing》 2007年第2期28-36,共9页
The Longitudinal Aerodynamic Characteristics (LACs)of a wing-body without tail unit is computed and tested in wind tunnel. The empirical formulas of Datcom and some other authors are applied to estimate the basic Ae... The Longitudinal Aerodynamic Characteristics (LACs)of a wing-body without tail unit is computed and tested in wind tunnel. The empirical formulas of Datcom and some other authors are applied to estimate the basic Aerodynamic Coefficients. Two wing options are covered as analysis space, namely, the double-delta wing and streak wing, getting two analysis groups respectively. Good agreement between the computation results and the wind tunnel tests shows that the methodology presented is a simple and reliable way to calculate this kind of novel wing-body configurations. 展开更多
关键词 longitudinal aerodynamic characteristics double-delta wing streak wing wingbody
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高空菱形翼布局无人机气动特性
3
作者 赵炜 黄江流 +2 位作者 贺敏 马飞 仲康 《上海航天(中英文)》 CSCD 2024年第4期36-43,共8页
为了获取无人机执行情报、监视和侦察等特种任务时的长航时优势,菱形翼布局无人机受到了大家的极大关注。高空菱形翼布局无人机通过前后翼搭接,能够有效增加整机展弦比,同时由于飞行高度高,飞行速度低,流动存在层流-分离-转捩等特殊流... 为了获取无人机执行情报、监视和侦察等特种任务时的长航时优势,菱形翼布局无人机受到了大家的极大关注。高空菱形翼布局无人机通过前后翼搭接,能够有效增加整机展弦比,同时由于飞行高度高,飞行速度低,流动存在层流-分离-转捩等特殊流动现象,流动具有复杂性。本文采用数值模拟方法,对菱形翼布局无人机在低雷诺数下的气动特性进行了研究。结果表明:菱形翼气动布局具有较好的气动特性,存在着前后翼相互干扰的问题。随着前后翼距离靠近,前翼受阻滞、后翼受下洗效应越严重;同时,在大迎角下,后翼受前翼下洗影响流动分离延迟,使整机气动焦点后移,纵向静稳定裕度增大。 展开更多
关键词 菱形翼布局 低雷诺数 气动特性 阻滞 下洗 纵向静稳定裕度
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串列翼飞行器机翼耦合特性研究
4
作者 杨起帆 郭家宁 王际洲 《民用飞机设计与研究》 2023年第2期119-126,共8页
串列翼飞行器由于其前后翼以及机身之间的相互干扰,气动特性复杂且难以预测。针对一款串列翼飞行器,以前后翼之间的垂直距离为变量,设计了五种气动布局,并使用CFD方法进行了数值模拟计算。通过对五种布局升阻特性与俯仰特性的比较及分析... 串列翼飞行器由于其前后翼以及机身之间的相互干扰,气动特性复杂且难以预测。针对一款串列翼飞行器,以前后翼之间的垂直距离为变量,设计了五种气动布局,并使用CFD方法进行了数值模拟计算。通过对五种布局升阻特性与俯仰特性的比较及分析,发现前后翼垂直方向距离会显著影响整机升阻比、俯仰稳定性、气动中心位置以及压力中心位置。两翼间垂直方向上的距离越大,飞行器升阻比越高,且气动中心更加靠后。而在两翼间距离相同的情况下,前翼在下的布局拥有更高的升阻比,而前翼在上的布局拥有更好的俯仰静稳定性。 展开更多
关键词 串列翼 CFD 气动特性 升阻比 静稳定性
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变前掠翼气动布局纵向性能研究 被引量:11
5
作者 刘文法 王旭 +1 位作者 张乐 米康 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2008年第4期4-7,共4页
发展和改进了一种变前掠翼气动布局及其设计思想,设计了集战斗和轰炸于一体的通用任务模式,并根据设计指标和翼身融合技术初步设计了变翼几何外形。采用N-S方程计算了该几何外形不同构型的纵向气动性能,分析了机翼前掠角对不同任务模式... 发展和改进了一种变前掠翼气动布局及其设计思想,设计了集战斗和轰炸于一体的通用任务模式,并根据设计指标和翼身融合技术初步设计了变翼几何外形。采用N-S方程计算了该几何外形不同构型的纵向气动性能,分析了机翼前掠角对不同任务模式下纵向气动性能的影响。结果表明,变前掠翼气动布局可通过改变机翼前掠角来获取最佳纵向气动性能。 展开更多
关键词 变前掠翼 气动布局 纵向性能
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联翼布局俯仰力矩非线性变化特性的数值模拟 被引量:8
6
作者 王延奎 单继祥 +1 位作者 田伟 邓学蓥 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期862-866,共5页
联翼布局飞机具有优良的升阻特性,是下一代亚声速飞机优先选择的气动布局型式之一,但在某些情况下其俯仰力矩随迎角的增大会表现出较强的非线性变化特点.针对该问题,在Ma=0.75条件下,采用数值模拟方法对某亚声速联翼布局气动性能及其绕... 联翼布局飞机具有优良的升阻特性,是下一代亚声速飞机优先选择的气动布局型式之一,但在某些情况下其俯仰力矩随迎角的增大会表现出较强的非线性变化特点.针对该问题,在Ma=0.75条件下,采用数值模拟方法对某亚声速联翼布局气动性能及其绕流流场进行研究,通过对各部件气动特性分析,结合不同前翼绕流流动状态下前/后翼绕流场特点及截面气动力分布特点,揭示了前翼对后翼绕流流场干扰是引起其俯仰力矩非线性变化的主要原因.计算结果表明:在一定迎角下,该联翼布局飞机前翼绕流发生分离,从而影响后翼绕流流场,引起后翼气动效率下降,导致全机俯仰力矩随飞机迎角发生非线性上扬,对该机飞行性能的提高带来严重影响. 展开更多
关键词 联翼布局 俯仰力矩特性 气动干扰 数值模拟
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联接翼布局低速纵向气动特性研究 被引量:14
7
作者 潘家正 吕庆风 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1996年第1期79-85,共7页
本文基于低速风洞纵向测力以及涡格法的理论计算结果,初步研究了联接翼布局的低速纵向气动特性,并与相应的机翼、尾翼相分离的正常布局的试验结果作了比较。结果表明,联接翼布局具有许多优点,如较大的升力线斜率较大的最大升力系数... 本文基于低速风洞纵向测力以及涡格法的理论计算结果,初步研究了联接翼布局的低速纵向气动特性,并与相应的机翼、尾翼相分离的正常布局的试验结果作了比较。结果表明,联接翼布局具有许多优点,如较大的升力线斜率较大的最大升力系数Cymax、较大的纵向稳定度、相当小的诱导阻力Cxi和较高的巡航升阻比K,以及具有直接升力和直接侧力控制的可能性。 展开更多
关键词 联接翼布局 气动特性 风洞试验 鸭翼
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变前掠翼布局气动特性及流动机理研究 被引量:11
8
作者 刘文法 王旭 刘雄 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第5期559-564,共6页
基于N-S控制方程和流场数值计算方法,研究了变前掠翼布局的气动特性和流动机理。低亚声速下,平直翼构型展弦比最大,因而最高的气动效率,适合起飞和着陆;跨声速时,前掠翼构型均有很好的低阻和失速特性,适合巡航或机动;超声速时,三角翼构... 基于N-S控制方程和流场数值计算方法,研究了变前掠翼布局的气动特性和流动机理。低亚声速下,平直翼构型展弦比最大,因而最高的气动效率,适合起飞和着陆;跨声速时,前掠翼构型均有很好的低阻和失速特性,适合巡航或机动;超声速时,三角翼构型的零升阻力和激波阻力最小,可用于高速突防或逃逸。本文研究结果可为多功能战斗机的气动布局设计提供参考。 展开更多
关键词 变前掠翼 气动布局 气动特性 流动机理 N-S方程
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前掠翼与平直翼布局气动特性的比较分析 被引量:7
9
作者 王旭 黄萌 +1 位作者 任智静 刘雄 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2011年第4期1-4,共4页
基于ANSYS 11.0的计算流体力学模块CFX,选取Reynolds平均的三维N-S方程及SST涡粘湍流模型,采用数值计算和流场可视化分析方法,对变前掠翼布局在低速起飞/着陆及高跨音速作战使用状态的气动性能进行了计算。着重对前掠翼与平直翼布局气... 基于ANSYS 11.0的计算流体力学模块CFX,选取Reynolds平均的三维N-S方程及SST涡粘湍流模型,采用数值计算和流场可视化分析方法,对变前掠翼布局在低速起飞/着陆及高跨音速作战使用状态的气动性能进行了计算。着重对前掠翼与平直翼布局气动特性和流动机理进行了比较,通过对涡结构的分析发现,机翼前掠使得机翼前缘涡和鸭翼机身涡呈"V"字型靠近并相互加强,从而诱导出了二次涡,大大提高了对翼面气流分离的控制能力,验证了增大升力系数和失速迎角的机理。计算结果表明变前掠翼布局设计合理。 展开更多
关键词 变前掠翼 气动特性 流动机理 数值分析 涡结构 气流分离
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250座级翼身融合布局客机气动设计与优化 被引量:13
10
作者 刘晓静 吴江浩 张曙光 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第1期78-84,共7页
结合民机客舱结构设计参数和飞机总体设计参数要求进行气动布局设计,获得250座级翼身融合(BWB)布局客机初步气动设计方案。采用数值求解N-S方程的方法获得该布局在巡航和起飞条件下的纵向气动特性。结果表明,在巡航条件下α=2°时... 结合民机客舱结构设计参数和飞机总体设计参数要求进行气动布局设计,获得250座级翼身融合(BWB)布局客机初步气动设计方案。采用数值求解N-S方程的方法获得该布局在巡航和起飞条件下的纵向气动特性。结果表明,在巡航条件下α=2°时最大升阻比Kmax可达15.9。以固定巡航飞行升力系数下最小化飞行阻力作为目标优化了机翼展向几何扭转角分布。结果表明,优化后外侧机翼的负载减轻,减小了激波强度和波阻,从而提高了巡航升阻比Kcruise。Kmax由初始布局的15.9提高到20.7,Kcruise由初始布局的15.4提高到19.2,与现役同座级客机接近。优化后起飞特性得到改善,巡航平飞时低头力矩减小,Cm0为更接近零的一小负数,利于操纵。 展开更多
关键词 翼身融合布局 数值求解 升阻特性 气动优化
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基于响应面法的联结翼气动设计及优化 被引量:8
11
作者 马东立 楚亮 张朔 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期113-118,共6页
联结翼布局与常规布局相比具有结构重量轻、诱导阻力小、升力系数大、稳定性良好的特点。本文选取5个对联结翼布局影响明显的设计变量,利用数值模拟的方法研究不同设计变量对联结翼气动特性的影响。同时,应用了旨在提高优化计算效率的... 联结翼布局与常规布局相比具有结构重量轻、诱导阻力小、升力系数大、稳定性良好的特点。本文选取5个对联结翼布局影响明显的设计变量,利用数值模拟的方法研究不同设计变量对联结翼气动特性的影响。同时,应用了旨在提高优化计算效率的响应面方法。在优化设计中采用模拟退火算法对目标函数进行优化求解。研究结果表明,在机翼面积不变的情况下,增大前、后翼弦向距离以及两翼间的翼隔,采用V型翼差角布局方式,能有效降低两翼间的相互干扰,增大升阻比。 展开更多
关键词 联结翼 气动特性 k-ε湍流模型 响应面法 优化设计
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小展弦比飞翼标模纵航向气动特性低速实验研究 被引量:4
12
作者 吴军飞 秦永明 +2 位作者 黄湛 魏忠武 贾毅 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期125-130,共6页
对小展弦比飞翼气动布局外形,通过常规测力风洞实验方法得到其纵向气动特性和偏航控制特性,在分析其气动特性后,选取典型的状态采用PIV实验方法对其流动机理进行研究,研究表明小展弦比飞翼在较小的迎角下即出现前缘分离涡,随着迎角的增... 对小展弦比飞翼气动布局外形,通过常规测力风洞实验方法得到其纵向气动特性和偏航控制特性,在分析其气动特性后,选取典型的状态采用PIV实验方法对其流动机理进行研究,研究表明小展弦比飞翼在较小的迎角下即出现前缘分离涡,随着迎角的增大,前缘分离涡强度增大,且逐渐往机体对称面方向移动,随着迎角进一步增大,分离涡变得不稳定,涡核开始摆动,最终破裂,破裂位置从后缘开始,逐渐前移。对小展弦比飞翼气动布局飞机的控制难点偏航控制进行研究,结果表明该飞翼布局模型在实验迎角范围内偏航方向是静稳定的,在小迎角下具有可操纵性,迎角大于6°后嵌入面处于破裂的前缘涡尾迹之中,操纵性降低。 展开更多
关键词 小展弦比 飞翼 纵向气动特性 偏航控制
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卷弧翼气动特性研究进展 被引量:10
13
作者 吴甲生 居贤铭 苗瑞生 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期102-113,共12页
本文列举了卷弧翼在战术武器中的应用实例,介绍了卷弧翼的几何特性、气动特性、优缺点及布局设计,评述了对卷弧翼气动特性所做的理论与试验研究工作。最后指出了有待进一步研究的问题。
关键词 卷弧翼 气动物性 战术武器 气体动力学 滚转力矩
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地效飞机的纵向稳定性和气动布局特点研究 被引量:11
14
作者 乐挺 王立新 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期5-8,共4页
分析了地面效应对飞机气动力特性的影响,以及地效飞机不同于常规飞机的纵向稳定性准则,包括重心与迎角焦点和高度焦点的位置关系、影响其纵向稳定性的主要气动导数等。研究结果表明,地效区内飞机的气动力随高度呈非线性变化,而重心必须... 分析了地面效应对飞机气动力特性的影响,以及地效飞机不同于常规飞机的纵向稳定性准则,包括重心与迎角焦点和高度焦点的位置关系、影响其纵向稳定性的主要气动导数等。研究结果表明,地效区内飞机的气动力随高度呈非线性变化,而重心必须位于迎角焦点与高度焦点之间并且靠近高度焦点才能保证地效飞机的纵向稳定性。最后根据地效飞机的稳定性准则,讨论了保证地效飞机良好飞行品质的气动布局要求。 展开更多
关键词 地效飞机 气动特性 纵向稳定性 气动布局
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连接翼布局直接力控制可能性的初步探索 被引量:4
15
作者 潘家正 吕庆风 周欲晓 《飞行力学》 CSCD 北大核心 1996年第1期48-53,共6页
对连接翼气动布局实现直接力控制的可能性进行了初步的探索。通过前、后机翼的升降舵面的不同偏转角组合,分别产生直接升力、侧力和阻力,提高了飞机的气动性能,并改善了控制的响应品质,给飞机提供了独立的姿态或轨迹控制的非同寻常... 对连接翼气动布局实现直接力控制的可能性进行了初步的探索。通过前、后机翼的升降舵面的不同偏转角组合,分别产生直接升力、侧力和阻力,提高了飞机的气动性能,并改善了控制的响应品质,给飞机提供了独立的姿态或轨迹控制的非同寻常的运动模态。增加头部鸭翼可进一步提高和改善了连接翼布局的直接升力特性。机翼的升降舵面的反对称偏转产生的直接侧力特性优于正常布局,无需配平并对航向稳定性影响不大。 展开更多
关键词 连接翼布局 直接力控制 风洞试验 飞机
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弹-翼-机身组合体干扰条件下航弹的气动特性计算 被引量:2
16
作者 魏靖彪 薛晓中 +1 位作者 糜志浩 舒敬荣 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期312-314,共3页
本文对伍德沃德提出的面元法加以改进 ,以某型飞机外挂某型航弹为例 ,在组合体外形表面上划分大量面元 ,用改进后的面元法计算了在弹 -翼 -机身组合体干扰条件下航弹的气动力 ,与未受干扰条件下的计算结果和吹风数据进行了比较 ,并作了... 本文对伍德沃德提出的面元法加以改进 ,以某型飞机外挂某型航弹为例 ,在组合体外形表面上划分大量面元 ,用改进后的面元法计算了在弹 -翼 -机身组合体干扰条件下航弹的气动力 ,与未受干扰条件下的计算结果和吹风数据进行了比较 ,并作了简要分析。计算结果表明 ,航弹所受的干扰主要来自机翼 ,随着弹体的下落和距机翼距离的增加 。 展开更多
关键词 流体力学 面元法 弹翼机身组合体 干扰条件 航弹 气动力
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联接翼布局直接升力控制特性的初步研究 被引量:1
17
作者 潘家正 吕庆风 周欲晓 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1996年第4期441-447,共7页
本文对联接翼气动布局的直接升力控制特性进行了初步的探索。通过前、后机翼上升降舵面的同向偏转组合所产生的直接升力,与相应的正常布局相比较,不仅显示了飞机优异的气动性能:增加了最大升力系数和升力线斜率,改善了失速特性,提... 本文对联接翼气动布局的直接升力控制特性进行了初步的探索。通过前、后机翼上升降舵面的同向偏转组合所产生的直接升力,与相应的正常布局相比较,不仅显示了飞机优异的气动性能:增加了最大升力系数和升力线斜率,改善了失速特性,提高了纵向静稳定性,而且明显改善了ΔCy、Δny、ΔH、ωz等参数对操纵输入的瞬态响应品质,给飞机提供独立的姿态或轨迹控制的非同寻常的运动模态。头部鸭翼的增加进一步提高和改善了联接翼布局的直接升力特性。 展开更多
关键词 联接翼 布局 直接升力控制 飞机空气动力学
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经纬网络充气机翼构形特征与气动性能分析 被引量:1
18
作者 张俊韬 侯中喜 郭正 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期36-44,共9页
将充气机翼应用于临近空间太阳能飞行器是具有创新性的设计概念。针对充气机翼构形特征和气动分析的相关问题,对构形特征进行分析和设计,并建立经纬网络充气机翼的模型;进一步运用数值方法,通过与标准翼型对比,分析二维充气机翼、三维... 将充气机翼应用于临近空间太阳能飞行器是具有创新性的设计概念。针对充气机翼构形特征和气动分析的相关问题,对构形特征进行分析和设计,并建立经纬网络充气机翼的模型;进一步运用数值方法,通过与标准翼型对比,分析二维充气机翼、三维经纬网络充气机翼的气动性能。数值分析结果表明,在设计的雷诺数条件下,充气机翼的气动性能相比于标准翼型有所降低。在此基础上,结合对流场结构和流动机理的研究,分析出导致充气机翼总阻力系数明显增加的主要原因是:充气机翼表面许多凹陷的局部区域所形成的涡结构,导致局部的摩阻有小幅的减小,但压差阻力大幅增加,最终使得总的气动性能有所降低。 展开更多
关键词 充气机翼 构形特征 气动性能 流动机理
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动力失效对起飞纵向气动特性影响数值研究 被引量:2
19
作者 郭少杰 王斌 +1 位作者 苏诚 时晓天 《航空工程进展》 CSCD 2016年第2期143-152,共10页
研究民用飞机动力失效对飞机起飞阶段纵向气动特性的影响规律及其机理,对保证飞机有效操纵和安全飞行具有重要意义。采用在点对点多块结构化网格系统上求解三维可压缩雷诺平均N-S方程的数值方法,研究发动机动力失效对某民用飞机起飞构... 研究民用飞机动力失效对飞机起飞阶段纵向气动特性的影响规律及其机理,对保证飞机有效操纵和安全飞行具有重要意义。采用在点对点多块结构化网格系统上求解三维可压缩雷诺平均N-S方程的数值方法,研究发动机动力失效对某民用飞机起飞构型纵向气动特性的影响。通过DLR-F11模型验证研究方法对民用飞机高升力构型气动特性的预测能力;针对安装动力短舱的某翼吊涡扇发动机民用飞机起飞构型,通过对比其发动机在正常工况和失效时飞机气动特性的差异,得出动力失效对飞机纵向气动特性的影响规律及机理。结果表明:动力失效后,不但溢流效应会使飞机阻力系数增大;还会导致发动机进、排气特性较正常工作状态明显不同,恶化短舱附近流场,对飞机的升力、失速特性带来不利影响。 展开更多
关键词 数值模拟 发动机失效 高升力构型 进排气边界 纵向气动特性
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联接翼布局低速纵向气动特性初探 被引量:1
20
作者 潘家正 郭小良 吕庆风 《南京航空学院学报》 CSCD 1992年第1期81-87,共7页
本文基于低速风洞纵向测力以及涡格法的理论计算结果,初步探索了联接翼布局的低速纵向气动特性,并与相应的机翼、尾翼相分离的正常布局的试验结果作了比较。结果表明,联接翼布局具有许多优点,如较大的升为线斜率C_~α、较大升力系数C_(m... 本文基于低速风洞纵向测力以及涡格法的理论计算结果,初步探索了联接翼布局的低速纵向气动特性,并与相应的机翼、尾翼相分离的正常布局的试验结果作了比较。结果表明,联接翼布局具有许多优点,如较大的升为线斜率C_~α、较大升力系数C_(max)、较大的纵向稳定度、相当小的诱导阻力C_(zi)和较高的巡航升阻比K。还研究了在联接翼前部配置鸭翼对进一步提高和改善其纵向气动性能的可能性。 展开更多
关键词 气动特性 风洞试验 鸭翼
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