1.3 正常式布局与V形尾翼布局的气动特性数值模拟与分析

1.3 正常式布局与V形尾翼布局的气动特性数值模拟与分析

现代战争日趋复杂,各国在努力提高飞机本身的灵活性和机动性的同时,一些新颖的气动布局和外形更是越来越受到人们的极大重视(图1.3、图1.4)。尤其是目前新发展起来的V形尾翼,其良好的隐身特性受到了设计者的青睐。它能够替代普通平尾和垂尾,在以较少的部件总数来减少尾翼与机身之间的气动干扰的同时,又大大地减少了尾翼的浸润面积。美国研制的F-117隐形战机以及德国的He162“火蜥蜴”轻型战斗机都采用了V形尾翼的气动布局,具有较好的战场生存能力。国外对于V形尾翼的研究已经扩大到了控制的有效性和控制力量方面。

图1.3 正常式尾翼布局

图1.4 V形尾翼布局

其中V形尾翼布局存在着机身与升降舵,以及升降舵与方向舵之间的控制力干扰等问题已经成为空气动力学研究的重要课题。尤其是采用V形尾翼布局会给全机的气动特性带来哪些问题,以及V形尾翼的上反效应与全机气动参数之间的耦合关系更值得做深入的探讨。北京航空航天大学的孔繁美教授通过风洞实验的方法研究了不同V形尾翼布局的气动特性。本书则通过成熟的CFD方法对四种不同尾翼布局的飞机进行了数值模拟,避免了通过风洞实验来获取这些数据周期长、费用高等诸多问题。