垂直起降飛行器排氣噴管性能研究.pdf

1、短距/垂直起降技術(shù)STOVL(short take off vertical landing)是指飛行器不需要滑跑就可以起飛和著陸的技術(shù)。配備升力系統(tǒng)的短距/垂直起降飛行器通過改變排氣噴管出口氣流方向來平衡飛行器的自重,保持懸停、或垂直起降飛行狀態(tài)。當(dāng)飛機(jī)近地時(shí)，地面改變了噴管氣流方向，從而影響了飛機(jī)機(jī)身的氣動(dòng)流場，產(chǎn)生地面吸附效應(yīng)（suckdown）造成升力損失（lift loss）,排氣噴管超聲速沖擊射流在地面和飛行器之間的相互作用

2、是造成升力損失的主要因素。針對升力損失問題，國外研究人員做了大量的研究工作，但都局限于靜態(tài)過程的探討，而STOVL飛行器在做垂直起降飛行時(shí)是一個(gè)動(dòng)態(tài)過程，對此問題目前還缺乏詳細(xì)的研究。
　　本文針對 STOVL飛行器垂直起降階段動(dòng)態(tài)過程的升力損失問題，采用自適應(yīng)的動(dòng)網(wǎng)格數(shù)值模擬技術(shù)和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，分別研究了垂直起降飛行器靜態(tài)、動(dòng)態(tài)過程中的升力損失問題，給出了排氣噴管落壓比、起降速率等參數(shù)對升力損失的影響，并結(jié)合紋影技術(shù)

3、，對附帶升力板的超聲速沖擊射流流場所特有的平板激波、壁面射流、夾帶流動(dòng)、分離流動(dòng)等現(xiàn)象進(jìn)行了研究，并解釋了升力損失產(chǎn)生的原因。
　　研究結(jié)果表明：沖擊高度為升力損失問題的關(guān)鍵影響因素，排氣噴管落壓比對升力損失也有影響，隨NPR增大，升力損失絕對值減小。同時(shí)，NPR對升力損失的影響隨沖擊高度增加而有所下降。針對升力損失動(dòng)態(tài)過程的數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，起降速率對升力損失的影響主要在近地階段。動(dòng)態(tài)試驗(yàn)表明流場動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間量級在0.1s，頻譜