基于当地流活塞理论的翼-身-舵组合体变攻角颤振计算

摘要

本文推广和发展了原来只能用于二维升力面的当地流活塞理论，形成可解决包括弹身、弹翼、舵面、身-翼组合体、身-翼-舵组合体大攻角颤振计算的新方法。其中气动力计算采用CFD数值仿真与工程算法相结合的方法，而求解结构运动方程时则利用状态空间法进行时域仿真。对某身-翼-舵组合体型号的计算表明该型号颤振动压随马赫数和攻角都呈现先增加后下降的变化趋势;在较大马赫数和攻角同时作用时，颤振动压有明显的下降。计算结果证明了上述的方法和模型能为新型高超声速飞行器提供高效的气动弹性分析设计验证手段。同时，计算表明在较小攻角状态下颤振动压不降反升，与传统文献报导单独分枝颤振动压随攻角增大而单调下降不同，表明复杂外形组合体的气动弹性稳定性受到多种因素的共同作用，颤振特性更加复杂，为避免颤振提供了一个气动角度的新思路。