大型飛機后體流動控制及減阻機理研究

于彥澤，劉景飛，蔣增?，陳 寶

(1.北京航空航天大學，北京 100083;2.中國航空工業空氣動力研究院，哈爾濱 150001)

0 引言

為了方便貨物的裝卸和避免飛機起降時機身尾部觸地，大型飛機往往將機身后體設計成有較大上翹角的后體形式，俗稱“船尾形”。而在巡航飛行時，上翹后體周圍的繞流會出現橫向流動，且后體處于全機邊界層發展的下游，因此上翹后體的邊界層容易出現漩渦分離流動，從而造成飛機巡航阻力的增加，成為制約飛機降低飛行成本的重要因素。設計不好的大型飛機后體形式產生的壓差阻力所占全機阻力的比例可達30%～50%，因此后體減阻對于大型飛機來說具有重要的意義。

CFD方法以其特有的優點和強大的可視化功能，越來越成為研究繞流流場特性和優化、控制選型的強有力手段。本文正是以此為主要手段來開展對大型民機機身后體流動特性和分離控制方法研究的。

1 計算模型、網格及方法

1.1 計算模型

作為本項目研究的載體，機身及其后體的選擇主要參照了國外公開的某大型運輸飛機的機身，同時對后體的主要參數做了局部修改。后體的氣動性能主要受后體參數上翹角、長細比、收縮比和扁平度等的影響。其中長細比的定義為機身后體的長度與機身最大截面的當量直徑之比。收縮比的定義為機身后體長度95%處截面的當量直徑與機身最大橫截面的當量直徑之比。上翹角的定義為機身軸線在后體長度機身模型30%處的點與后體長度95%處上下零縱點連線中點的連線與機身水平構造線的夾角，模型縱剖面和三維效果如圖1所示?！?br>