大型飛機(jī)扁平后體導(dǎo)流片減阻增穩(wěn)研究

武 寧， 段卓毅， 廖振榮， 鄧一菊

（西安飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所，陜西 西安710089）

0 引 言

本文以采用扁平上翹后體的飛機(jī)為對(duì)象，通過數(shù)值計(jì)算的手段給出導(dǎo)流片方案，并對(duì)導(dǎo)流片的減阻增穩(wěn)作用進(jìn)行研究，研究導(dǎo)流片對(duì)后體流動(dòng)及橫航向穩(wěn)定性的影響。數(shù)值計(jì)算軟件采用ANSYS公司的CFX通用CFD軟件，湍流模型為SST。CFX軟件采用基于有限元的有限體積法以及全隱式耦合多重網(wǎng)格求解技術(shù)，其突出特點(diǎn)是對(duì)大型復(fù)雜問題的求解速度、穩(wěn)定性、收斂性等技術(shù)指標(biāo)都達(dá)到了業(yè)界的新高度［1］。在第二屆AIAA阻力預(yù)測(cè)研討會(huì)上，CFX軟件的計(jì)算結(jié)果一致性非常出色，和實(shí)驗(yàn)值吻合很好。

文中所采用的后體如圖1所示。

圖1 載體飛機(jī)后體后視圖Fig.1 The backsight of after－body

1 導(dǎo)流片的應(yīng)用及作用機(jī)理

采用扁平后體的運(yùn)輸機(jī)在巡航飛行時(shí)，經(jīng)過扁平上翹后體的繞流會(huì)出現(xiàn)橫向流動(dòng)，不僅造成物面上橫向逆壓梯度增大，而且還使上翹的邊界層容易出現(xiàn)分離形成旋渦流動(dòng)，從而造成飛機(jī)巡航阻力的增加［2］，使得軍用運(yùn)輸機(jī)的性能下降；而且扁平后體在偏航時(shí)由于分離的不對(duì)稱還使得航向穩(wěn)定性變差。但是采用扁平后體的運(yùn)輸機(jī)可在艙門開口長(zhǎng)度最小的情況下保證貨物所要求的開口尺寸［3］；而且機(jī)身結(jié)構(gòu)重量輕；艙門機(jī)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，可靠性較高。這些優(yōu)點(diǎn)都能夠更好的滿足現(xiàn)代運(yùn)輸?shù)囊螅惯\(yùn)輸機(jī)具有更好的使用性。因此，盡管扁平后體增大了機(jī)身的阻力且使航向穩(wěn)定性降低，但扁平后體仍成為當(dāng)代許多軍用運(yùn)輸機(jī)的選擇。……