飞翼无人机保形非对称尾喷管设计与流场特性

基于飞翼布局无人机隐身与保形设计要求,设计了不同面积比的四边形和圆矩形2类非对称尾喷管,并利用数值模拟方法对无人机内外流耦合流动进行了计算分析,获得了无人机全机纵向气动性能与尾喷管三维流场特性。结果表明:保形非对称尾喷管可用于改善飞翼无人机的纵向力矩特性,且圆矩形喷管升阻特性和力矩特性比四边形喷管更优;收敛型喷管(面积比Ar≤1.0)无法在设计点(发动机喷口)而是在尾喷管出口处形成喉道,并在喉道处形成强激波阻滞喷流排出;随着面积比增大,轴向推力系数先增大后减小,存在最佳面积比,而且相同面积比下圆矩形喷管比四边形喷管推力性能更佳;扩张型喷管内激波的强度随着面积比增大变得更强,圆矩形喷管结尾处的激波角比四边形喷管小,喷流阻滞作用更小;对于此类飞翼布局无人机采用面积比为1.2~1.4的圆矩形喷管,将获得较理想的气动性能。     

多鼓包技术在超临界翼型上的减阻特性研究

针对超临界翼型的流动特征,利用计算流体力学方法,通过典型算例开展了对多鼓包技术流动机理与减阻特性的研究。首先对超临界翼型的绕流特征进行了分析,在流动发生转捩的前缘区域布置鼓包,改善翼型前段的压力梯度,减小湍流粘性,达到减阻的目的。然后在典型超临界翼型RAE2822上,研究了前缘鼓包与激波鼓包分别单独作用时,其几何外形和位置参数对减阻的影响。最后对前缘鼓包、激波鼓包的位置和形状参数进行了协同调整,研究了前缘鼓包对常用激波鼓包的减阻效果的影响。经计算,前后鼓包共同减阻的效果确实优于单独激波鼓包,最大减阻量可达11.5%。