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微吹气前体非对称涡控制

航空学报 2016年第6期37卷 1763-1770页

作者：叶楠程克明顾蕴松王奇特陈永和南京航空航天大学航空宇航学院南京210016 中航工业洪都飞机设计研究所南昌330000

采用测力、测压以及粒子图像测速(PIV)流场测试试验技术,针对细长弹体大攻角时前体非对称涡控制的问题,应用连续有源微吹气与双出口合成射流微吹气手段,对前体非对称涡控制开展了试验研究。试验结果表明:连续有源微吹气控制时,在不同攻... 详细信息

采用测力、测压以及粒子图像测速(PIV)流场测试试验技术,针对细长弹体大攻角时前体非对称涡控制的问题,应用连续有源微吹气与双出口合成射流微吹气手段,对前体非对称涡控制开展了试验研究。试验结果表明:连续有源微吹气控制时,在不同攻角选择适当的吹气流量可以将侧向力控制为零;双出口合成射流微吹气控制时,改变控制电压可以起到侧向力比例控制的效果。流场测试结果显示,弹体产生侧向力时背风涡为非对称结构,合成射流控制具有一定的控制频选特性。低频控制时,涡左右摆动,时均结果为对称分布;高频控制时,左右涡位置稳定,为对称分布。

关键词：细长弹体微吹气合成射流前体涡控制流动控制控制频选特性比例控制

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飞行器前体非对称涡双合成射流控制特性研究

飞行器前体非对称涡双合成射流控制特性研究

作者：李卓奇南京航空航天大学

学位级别：硕士

在尖头细长体头尖用双合成射流进行前体涡的主动控制,射流对头尖流场的干扰作用必须大于背景扰动。因此,要提高交替吹气的双出口合成射流在实际应用中控制前体涡的可行性,需要提高射流的工作效率。为了研究双出口合成射流偏转的影响因素... 详细信息

在尖头细长体头尖用双合成射流进行前体涡的主动控制,射流对头尖流场的干扰作用必须大于背景扰动。因此,要提高交替吹气的双出口合成射流在实际应用中控制前体涡的可行性,需要提高射流的工作效率。为了研究双出口合成射流偏转的影响因素,在有无来流的情况下对比了出口下游流动的偏转情况。结果表明双出口合成射流偏转受到双出口之间的相互干扰以及单出口本身方向的共同影响。双出口相背时,无来流条件下双出口之间的相互干扰较强,导致了射流由出口速度大的一侧偏向出口速度小的一侧。有来流时双出口的干扰减弱,流动偏向于射流出口速度大的一侧,双出口之间干扰造成的射流偏转和单出口自身射流速度造成的流动偏转方向相反。两侧出口方向相对时,无论有无来流,流动的偏转方向始终从速度大的一侧偏向速度小的一侧,偏转效果增强。利用交替吹气的合成射流进行了前体涡主动控制研究。无偏航/滚转下,选取控制频率90Hz验证了在利用人工设置的被动扰动放大加工误差使得前体涡处于不同非对称状态的情况下均通过改变方波信号占空比实现了截面侧向力系数的连续控制。改变控制频率,50Hz实现了截面侧向力系数的线性控制,260Hz实现了前体涡准定常连续控制。线性控制时,截面侧向力系数随时间有一定波动,前体涡剧烈振荡,运动呈现一定的周期性与非周期性。高频控制时,前体涡空间位置基本稳定不变。实验结果表明大攻角下小偏航角/滚转角对模型截面侧向力系数的影响较小。在小偏航角/滚转角的条件下,实验验证了双合成射流的前体涡连续控制能力。并在风洞进行了抗尾旋实验,并用航模飞行器试飞进行尾旋抑制的验证。

关键词：细长体双合成射流前体涡控制线性控制高频连续控制尾旋控制

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大迎角飞行器前体绕流感知与控制技术研究

大迎角飞行器前体绕流感知与控制技术研究

作者：黄紫南京航空航天大学

学位级别：硕士

大迎角飞行时,战机前体绕流将产生非定常、非线性的气动力,甚至使战机发生非指令、非受控运动,影响到飞行操控和安全。精确感知、控制前体绕流,是战机进行大迎角稳定、精准飞行的基础。本文旨在研究飞行器前体绕流感知与控制技术。通过... 详细信息

大迎角飞行时,战机前体绕流将产生非定常、非线性的气动力,甚至使战机发生非指令、非受控运动,影响到飞行操控和安全。精确感知、控制前体绕流,是战机进行大迎角稳定、精准飞行的基础。本文旨在研究飞行器前体绕流感知与控制技术。通过风洞实验,探究不同迎角下尖拱形简化前体和类苏-27复杂前体的侧向力、表面压力及空间绕流特性。基于表面压力与侧向力间关联,建立类苏-27前体绕流感知技术。研究结果表明,在50～60°迎角内,利用尖拱形机头末端及边条起始点后方两截面特征表面压力,可有效感知类苏-27前体所受侧向力大小。随后开展了基于双合成射流的飞行器前体绕流控制实验。双合成射流可有效抑制类苏-27前体非对称绕流,消除侧向力;并且可以调节前体绕流的非对称程度,使其产生线性可控的偏航操纵力矩。最后,开发了机载式前体绕流感知与控制装置,并通过风洞半自由飞及飞行实验验证了飞行器前体绕流感知与控制技术的有效性。该项技术为战机大迎角飞行时危险工况预警以及精确航向机动提供了技术基础。

关键词：绕流感知前体涡控制大迎角苏-27 双合成射流实飞验证

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不同头部形状单孔位微吹气扰动控制实验研究

北京航空航天大学学报 2005年第6期31卷 599-603页

作者：孙淑园邓学蓥詹慧玲北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

在亚临界流动范围内,对具有不同头部形状的尖拱形细长旋成体在无侧滑大迎角下进行单孔位微吹气扰动控制实验.通过对物面压力分布、截面侧向力分布和以前细长旋成体结果的对比和分析,发现单孔位微吹气扰动对于细长旋成体横侧向控制作用... 详细信息

在亚临界流动范围内,对具有不同头部形状的尖拱形细长旋成体在无侧滑大迎角下进行单孔位微吹气扰动控制实验.通过对物面压力分布、截面侧向力分布和以前细长旋成体结果的对比和分析,发现单孔位微吹气扰动对于细长旋成体横侧向控制作用在于模型头部背风侧非对称二涡结构对扰动的敏感性.实验分析表明,单孔位微吹气扰动这一大迎角非对称控制手段具有较强的适应能力,其控制能力的大小则由该头部形状的初始状态决定.

关键词：细长体空气动力学非对称涡前体涡控制

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大迎角细长体侧向力的比例控制

航空学报 2006年第5期27卷 746-750页

作者：顾蕴松明晓南京航空航天大学空气动力学系江苏南京210016

介绍了一种新的大迎角细长旋成体侧向力的比例控制技术。通过在细长旋成体头部施加非定常小扰动,可以对细长旋成体非对称背涡的非对称程度进行比例控制。风洞试验研究结果表明,该控制方法能以很小的能量输入将大小和方向随机变化的侧向... 详细信息

介绍了一种新的大迎角细长旋成体侧向力的比例控制技术。通过在细长旋成体头部施加非定常小扰动,可以对细长旋成体非对称背涡的非对称程度进行比例控制。风洞试验研究结果表明,该控制方法能以很小的能量输入将大小和方向随机变化的侧向力加以精确控制;不仅可以控制侧向力的方向,也可以连续改变侧向力的大小,使其变成有利于飞行控制的气动力和力矩,达到变不利为有利的目的。

关键词：前体涡控制侧向力控制非定常扰动细长旋成体大迎角流场测量粒子图像激光测速仪

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前体边条控制技术应用

空气动力学学报 1997年第1期15卷 54-58页

作者：夏雪湔周丹杰麻树林北京航空航天大学北京100083

采用各种不同形状和安装位置的前体边条对前体涡进行控制，研究各种前体边条对全机大迎角气动特性的影响。

关键词：前体涡控制前体边条大迎角机翼空气动力学