飞翼布局纵向气动特性的等离子体激励控制

• 作者: 刘国政 刘铁中 孟宣市 李华星 龙玥霄
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 飞翼布局 纳秒脉冲 等离子体激励 纵向气动特性 失速特性
• 年，卷（期）: 2018,（9）
• 所属期刊栏目: 放电等离子体与脉冲功率
• 页码范围: 3049-3057
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20180828037

摘要

为提升飞翼布局飞行器的升/阻力、俯仰力矩和失速特性,利用纳秒脉冲介质阻挡放电等离子体激励对飞翼模型进行控制实验研究,分析激励对全机绕流的控制机理,讨论最佳激励位置.实验在直径1.5 m的低速风洞中进行,风速30 m/s,迎角范围0°～30°.实验结果发现:纳秒脉冲等离子体激励输出纳秒级的脉冲波形,能耗低,其诱导速度几乎为零,快速的瞬时温升产生平面-半球形组合压缩波,该压缩波在20μs内以超音速传播,随后迅速降低至亚音速水平,最终表现为弱的速度扰动;来流速度v∞=30m/s下,应用纳秒脉冲激励控制飞翼前缘流动分离,全机最大升力系数提高7.5％,失速迎角推迟3°,俯仰力矩系数平均降低11.6％;小迎角下,前缘分离从机翼外侧翼尖部位开始,位于前缘外侧的激励器控制效果明显,随着迎角逐渐增大,分离点位置向机翼上游内侧移动,位于前缘内侧的激励器控制效果明显.实验研究表明纳秒脉冲等离子体激励可有效控制机翼前缘流动分离,提升飞翼布局的全机纵向气动特性及其失速特性.