飛行器空氣動力工程計算方法第四章

1、第四章 翼身組合體的氣動特性 41 翼身組合體干擾現(xiàn)象 42 翼身組合體升力特性 43 翼身組合體力矩特性 44 翼身組合體阻力特性 41 翼身組合體干擾現(xiàn)象 升力線斜率相差不大，最大升力系數(shù)變小，彈身使得彈翼更早分離所致；俯仰力矩系數(shù)變化較大， 彈身本身存在不穩(wěn)定力矩，彈翼自由渦干擾彈身尾部；組合體升力不等于外露翼升力與單獨彈身升力之和。組合體彈身附近流管變細，流速增大，因而彈身附近的升力比單獨彈翼相應位置處的升力要大。 一、身對翼的干擾現(xiàn)象帶彎度翼型單獨翼流動與組合體流動如圖橫向流使彈身兩側氣流方向向上偏斜，引起上洗，使得彈翼展向迎角增加，靠近彈身處增加越大。 一、身對翼的干擾現(xiàn)象（續(xù)）組

2、合體流動如圖小結：身對翼干擾使翼產(chǎn)生附加升力（干擾升力）；身占據(jù)部分翼面積，使毛翼升力減??；翼前彈身部分，翼附著渦產(chǎn)生上洗，自由渦產(chǎn)生下洗，總效應上洗；翼身結合處，滿足身邊界條件，氣流沿翼流動，有一定下洗，大小正好抵消來流速度；翼后，附著渦、自由渦都產(chǎn)生下洗，距離越遠，附著渦作用越小，自由渦作用趨于定值。 二、翼對身的干擾現(xiàn)象1.翼附著渦和自由渦產(chǎn)生法向洗流（翼前彈身上洗，翼后彈身下洗） 二、翼對身的干擾現(xiàn)象（續(xù)）2.壓強傳遞效應上翼面負壓場向身上面?zhèn)鬟f，下翼面正壓場向身下面?zhèn)鬟f，身上、下產(chǎn)生壓力差，形成干擾升力。壓強傳遞效應，只能在后馬赫錐內的區(qū)域，影響區(qū)后移； 二、翼對身的干擾現(xiàn)象（續(xù)）3

3、.超音速流時的身翼干擾橫流 總是為亞音速，所以機翼產(chǎn)生的上洗干擾與亞音速時相同。翼附著渦對前身不產(chǎn)生上洗，對后身仍然產(chǎn)生下洗，下洗必然產(chǎn)生負升力，但該值很小，對總升力影響不大，而對力矩有很大貢獻（力臂長）。所以壓力中心影響很大。42 翼身組合體升力特性 一、細長體理論假定 很小，彈翼 很小，視為平板翼，彈身 小，視為細長體，彈翼有安裝角 ，小擾動情況。平板翼安裝角為零，翼和身迎角為 ，故稱組合體迎角為零，翼相對身有安裝角 ，翼的迎角為 ，身迎角為0，故稱 一、細長體理論（續(xù)）1. 翼身組合體在圓柱段，彈身載荷系數(shù)單獨彈身載荷系數(shù)（一） 情況翼對身干擾載荷系數(shù)積分得到翼對身的干擾升力 一、細長體

4、理論（續(xù)）2. 翼身組合體在圓柱段，彈翼載荷系數(shù)（一） 情況積分得到彈身干擾下的彈翼升力圓柱段彈身彈翼組合段的升力系數(shù)翼身組合體的升力系數(shù) 一、細長體理論（續(xù)）3. 翼身干擾因子（一） 情況 一、細長體理論（續(xù)）翼身干擾因子（二） 情況情況情況求 之值；查干擾因子；求外露翼的升力系數(shù)。 二、小迎角翼身組合體升力特性計算（一）大展弦比翼身組合體 二、小迎角翼身組合體升力特性計算（續(xù)）（二）中、小展弦比翼身組合體（圓柱彈身）非中單翼 二、小迎角翼身組合體升力特性計算（續(xù)）（三）橢圓截面機身中單翼的翼身組合體 二、小迎角翼身組合體升力特性計算（續(xù)）（四）字形和字形翼身組合體參考面積：毛機翼按一對翼面

5、積計算1. 字形 二、小迎角翼身組合體升力特性計算（續(xù)）（二）字形和字形翼身組合體2. *字形3. +字形與中單翼相同 三、亞音速大迎角細長翼身組合體升力特性計算機身頭部體渦引起非線性升力；機翼前緣分離渦引起非線性升力考慮非線性升力的機身升力系數(shù) 身對翼干擾下翼的升力系數(shù)，包括非線性升力渦干擾因子和渦強系數(shù) 翼對身干擾升力，包括非線性升力干擾部分 四、超音速大迎角細長翼身組合體升力特性計算細長體三角翼身組合體，彈翼在圓柱段。（考慮非線性升力）經(jīng)驗修正因子 不計非線性升力干擾橫流因子 身渦對翼干擾產(chǎn)生的負升力 翼渦對身干擾產(chǎn)生的升力43 翼身組合體力矩特性 俯仰力矩特性可根據(jù)法向力 和軸向力 及

6、其作用點位置計算。參考點取為飛行器重心，用G點表示，坐標為參考長度飛機取毛機翼的平均氣動弦長，導彈取彈身全長參考面積飛機取毛機翼面積，導彈取彈身最大橫截面積飛機 的前緣為坐標原點， 軸與機身縱軸重合；導彈彈身前緣為坐標原點， 軸與機身縱軸重合。一、亞音速時大展弦比翼身組合體的俯仰力矩特性毛翼零升力矩系數(shù)，焦點位置和升力系數(shù)從機翼平局氣動弦長前緣機身對組合體零升力矩貢獻機身使機翼焦點移動量二、亞超音速時中小展弦比翼身組合體的俯仰力矩特性中單翼翼身組合體俯仰力矩系數(shù)第一項：單獨機身的貢獻第二項：單獨外露翼的貢獻第三項：單獨外露翼的零升力矩貢獻第四項：身對翼的干擾升力對力矩的貢獻第五項：翼對身的干擾

7、升力對力矩的貢獻第六項：機翼渦系對機身影響產(chǎn)生的力矩關鍵是求二、亞超音速時中小展弦比翼身組合體的俯仰力矩特性（續(xù)）1. 身對翼干擾升力的壓心亞音速：超音速：2.翼對身干擾升力的壓心3. 機翼洗流對機身干擾俯仰力矩亞音速：超音速：機翼渦系洗流對機身干擾產(chǎn)生抬頭力矩，焦點前移；干擾量隨后掠角增大而減小對于小展弦比大后掠角可忽略二、亞超音速時中小展弦比翼身組合體的俯仰力矩特性（續(xù)）俯仰力矩系數(shù)描述：中小展弦比中單翼翼身組合體參數(shù)二、亞超音速時中小展弦比翼身組合體的俯仰力矩特性（續(xù)）非中單翼考慮軸向力作用非線性升力的中單翼身組合體俯仰力矩系數(shù)44 翼身組合體阻力特性 一、大展弦比翼身組合體的阻力特性二、中小展弦比翼身組合體的阻力特性三、跨音速翼身組合體面積律跨音速面積律：細長翼升