基于旋轉(zhuǎn)修正模型的飛機(jī)尾流數(shù)值模擬研究?

王靖開 潘衛(wèi)軍 韓 帥 冷元飛

（中國民用航空飛行學(xué)院空中交通管理學(xué)院 德陽 618307）

1 引言

尾流安全間隔是管制人員對航空器起降間隔判斷的重要標(biāo)準(zhǔn)，國際民航組織與民航局制定了專門的尾流間隔標(biāo)準(zhǔn)，采用固定距離間隔或時(shí)間間隔的方式，以消除尾流帶來的安全隱患［1］。但現(xiàn)行尾流間隔標(biāo)準(zhǔn)過于保守，限制了機(jī)場的運(yùn)行效率，因此對飛機(jī)尾流的生成及演化機(jī)理進(jìn)行探究具有重要的研究意義。

國內(nèi)外眾多學(xué)者采用數(shù)值模擬方法，對尾流在大氣中的生成、演化、消散過程進(jìn)行了深入科學(xué)的探究。Holz?pfel［2］通過高分辨率的二維模擬研究了穩(wěn)定分層對飛機(jī)尾流的影響，結(jié)果表明，尾渦下降的加速度先減小后增大，對于非常穩(wěn)定的分層，翼尖渦可能會(huì)再次上升到飛行路徑，斜壓產(chǎn)生的尾渦和初始尾渦的相互作用會(huì)引起了減速、減速和加速的顯著效應(yīng)。Sussmann［3］等通過關(guān)注環(huán)境濕度的作用來研究尾流狀態(tài)演變，采用激光雷達(dá)橫截面測量和觀測分析與流體動(dòng)力學(xué)和微物理學(xué)相結(jié)合的數(shù)值模擬方法，結(jié)果表明可以通過技術(shù)手段最大限度地減少持續(xù)凝結(jié)尾跡的形成。Gerz［4］等通過大渦模擬，得到了巡航飛機(jī)在自由大氣和靠近地面的大氣邊界層中尾渦脫落的具體行為。Misaka［5］等通過大渦模擬研究了飛機(jī)尾渦從卷起到衰減的演變過程，得到了有無環(huán)境湍流的情況下主翼脫落的渦面詳細(xì)卷起的過程以及渦流對的特征參數(shù)之間的相關(guān)性。國內(nèi)學(xué)者林夢達(dá)［6］等提出自適應(yīng)網(wǎng)格技術(shù)與升力面尾渦生成方法，節(jié)約了大量計(jì)算資源，對尾渦近場卷起與遠(yuǎn)場衰減進(jìn)行了準(zhǔn)確模擬。……