基于AC-DBD等離子體激勵的NACA0012翼型動態失速控制

沙 珺, 史志偉, 陳 臻, 姚張奕

(南京航空航天大學航空學院空氣動力學系非定常空氣動力學與流動控制工信部重點實驗室, 江蘇南京 210016)

引 言

動態失速現象是指飛行器或飛行部件在做非定常運動時, 因繞流分離導致翼型上表面大范圍氣流分離使起始失速發生動態延遲這一復雜非定常氣動現象[1]. 該現象普遍存在于快速俯仰機動的戰斗機機翼[2]、 直升機旋翼的槳葉[3]、 垂直軸風力機葉片[4]等. 與翼型靜態失速不同, 動態失速會明顯延遲氣流分離和失速現象的發生, 使之在超過靜態失速角而不超過動態失速角的范圍內, 仍能保持較高的氣動效益, 但同時超過動態失速角后, 該現象也會導致升力陡降、 阻力陡增、 氣動特性急劇惡化乃至顫振等問題[5].

幾十年來, 各國均對動態失速進行了大量研究. 研究早期是為了理解和預測各種情況下槳葉俯仰振蕩的氣動特性問題; 而之后各國對高性能飛行器提出的“過失速機動”等要求, 則成為研究主要目標. 早在20世紀 70 年代中期, 世界各國就開始對戰斗機動態失速區域范圍內大攻角機動的空戰效能進行研究. 20世紀80年代初, 聯邦德國的Herbst就首先提出了“超機動性”概念[6], 認為未來近距離空戰要求戰斗機具有快速機動能力, 必須采用過失速機動技術, 因此世界各國都十分重視與該技術有關的動態失速方面的研究.

關于動態失速的成因, 國內外諸多學者已經達成了共識, 正常條件下翼型前緣逆……