1 计算模型
所选用计算模型为局部经修形后的桁杆与V形控制小翼布局形式,如图2所示,桁杆剖面为直径为240 mm的圆,V形控制小翼采用NACA64009翼型,其后掠角为28度,上反角为30°,转轴位于25%MAC处,规定V翼前缘上偏,后缘下偏为正。
2 计算结果及分析
2.1 V形控制小翼升力特性
由图3(a)和3(b)知,V形控制小翼在无翼面偏和负翼面偏转时,其升力系数随迎角呈线性变化。翼面正偏转时,由于翼面正偏一侧有效迎角的增加,导致大迎角时,翼面正偏转侧迎角大于失速迎角,升力曲线下偏,升力线斜率减小。
由图3(c)知,V型控制小翼两侧翼面同向偏转的升力效率约为单侧翼面偏转的2倍,这一趋势不会随飞行迎角的改变而变化。在小迎角时,翼面的升力效率基本为常数,随着飞行迎角的增加,翼面偏转侧有效迎角随之增加,对应的升力增量减小,导致大迎角时翼面效率有所减小,且迎角越大,减小越多。
由图3(d)知,在小侧滑角情况下,偏转左、右翼面,其效率基本不变,大侧滑时,左、有翼面偏转引起的升力效率略有不同,具体表现为正侧滑时,左侧翼面效率随着侧滑角的增加而略有增加,右侧翼面效率则略有减小;两侧翼面同向偏转时,总的翼面效略有减小。
2.2 V形控制小翼侧力特性
由图4可知,左、右翼面单侧偏转对侧力曲线的影响趋势一致,效率反向,量级相当,同向偏转几乎不产生侧力,迎角和侧滑角对V形小翼侧力效率的影响较小。
2.3 升力侧力方程的建立
根据以上分析可知,V形控制小翼左、右同向偏转可以操作桁杆系统纵向运动,差动偏转可操作桁杆系统侧向运动,参考常规布局飞机的在定常流,小迎角下的力学方程,通过拆分左、有翼面的效率,提出V翼控制小翼在定常流,小迎角下的升力侧力方程(1)。