基于后缘小翼的翼型反流动态失速主动控制试验研究

作     者：李国强 宋奎辉 易仕和 张卫国 杨永东 袁明川 吴霖鑫 Li Guoqiang;Song Kuihui;Yi Shihe;Zhang Weiguo;Yang Yongdong;Yuan Mingchuan;Wu Linxin

作者机构：国防科技大学空天科学学院长沙410073 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所四川绵阳621000 中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室江西景德镇333001 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2023年第55卷第11期

页      面：2453-2467页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：预研(50906030601,30104010202,JK20211A020092) 专项基金(XYZX010202)资助项目 

主　　题：翼型 后缘小翼 反流 动态失速 主动控制 试验研究 

摘      要：针对直升机旋翼反流区因反流动态失速导致的非定常载荷、阻力激增以及负升力等问题,开展了基于后缘小翼的翼型反流动态失速主动控制试验研究.采用动态压力测量结合翼型表面压力积分的方法,重点分析了后缘小翼不同的振荡相位差、幅值和减缩频率对反流动态失速控制的影响规律,对比了后缘小翼动态偏转和固定偏转的差异,试验雷诺数Re=3.5×105.结果表明,当后缘小翼与翼型以相同的频率正弦振荡运动,且二者的相位差为0°时,能改善反流动态失速过程中钝几何前缘的流动分离,并在反流状态下实现了翼型负升力系数下降21.2%,阻力系数下降37.5%,俯仰力矩系数迟滞环面积下降44.6%的控制效果;动态偏转的后缘小翼对翼型反流动态失速的控制效果随后缘小翼振荡幅值的增加而增加,但进一步增加振荡幅值对于控制效果的提升有限;当减缩频率增加时,动态偏转的后缘小翼对反流状态下翼型阻力的控制效果会更加明显;后缘小翼的动态偏转与固定偏转都能有效改善翼型在反流中的动态气动性能,但是动态偏转对于不同翼型迎角的适应能力优于固定偏转,并取得了更好的非定常载荷控制以及更好的阻力和负升力改善效果.