1 計算模型
所選用計算模型為局部經(jīng)修形后的桁桿與V形控制小翼布局形式,如圖2所示,桁桿剖面為直徑為240 mm的圓,V形控制小翼采用NACA64009翼型,其后掠角為28度,上反角為30°,轉(zhuǎn)軸位于25%MAC處,規(guī)定V翼前緣上偏,后緣下偏為正。
2 計算結(jié)果及分析
2.1 V形控制小翼升力特性
由圖3(a)和3(b)知,V形控制小翼在無翼面偏和負(fù)翼面偏轉(zhuǎn)時,其升力系數(shù)隨迎角呈線性變化。翼面正偏轉(zhuǎn)時,由于翼面正偏一側(cè)有效迎角的增加,導(dǎo)致大迎角時,翼面正偏轉(zhuǎn)側(cè)迎角大于失速迎角,升力曲線下偏,升力線斜率減小。
由圖3(c)知,V型控制小翼兩側(cè)翼面同向偏轉(zhuǎn)的升力效率約為單側(cè)翼面偏轉(zhuǎn)的2倍,這一趨勢不會隨飛行迎角的改變而變化。在小迎角時,翼面的升力效率基本為常數(shù),隨著飛行迎角的增加,翼面偏轉(zhuǎn)側(cè)有效迎角隨之增加,對應(yīng)的升力增量減小,導(dǎo)致大迎角時翼面效率有所減小,且迎角越大,減小越多。
由圖3(d)知,在小側(cè)滑角情況下,偏轉(zhuǎn)左、右翼面,其效率基本不變,大側(cè)滑時,左、有翼面偏轉(zhuǎn)引起的升力效率略有不同,具體表現(xiàn)為正側(cè)滑時,左側(cè)翼面效率隨著側(cè)滑角的增加而略有增加,右側(cè)翼面效率則略有減??;兩側(cè)翼面同向偏轉(zhuǎn)時,總的翼面效略有減小。
2.2 V形控制小翼側(cè)力特性
由圖4可知,左、右翼面單側(cè)偏轉(zhuǎn)對側(cè)力曲線的影響趨勢一致,效率反向,量級相當(dāng),同向偏轉(zhuǎn)幾乎不產(chǎn)生側(cè)力,迎角和側(cè)滑角對V形小翼側(cè)力效率的影響較小。
2.3 升力側(cè)力方程的建立
根據(jù)以上分析可知,V形控制小翼左、右同向偏轉(zhuǎn)可以操作桁桿系統(tǒng)縱向運動,差動偏轉(zhuǎn)可操作桁桿系統(tǒng)側(cè)向運動,參考常規(guī)布局飛機的在定常流,小迎角下的力學(xué)方程,通過拆分左、有翼面的效率,提出V翼控制小翼在定常流,小迎角下的升力側(cè)力方程(1)。