运输机飞行中开货舱门尾流场特性研究

摘要

本文采用RANS方程数值计算和风洞实验结合的方法研究了某运输机飞行中开货舱门状态的尾流场特性.飞机开舱门后外形不流线并出现大区域的尾流区,尾流中表现出回流与旋涡耦合的复杂流动结构.风洞实验中采用七孔探针测量了缩比模型开舱门的尾流场特性,验证了回流和旋涡流动现象的存在.基于SSTk-ω模型的CFD计算分析获得了较为精细的流场结构.飞机在舱门后6m的范围内存在回流区,轴向速度接近0甚至为负.在货桥横截剖面内存在不规则的漩涡流动,而在货桥后方形成两对基本对称的漩涡流动,其中上方的一对涡系由尾段向内向上卷起,下方的一对涡系向内向下卷起,尾流区向内的速度分量可达来流速度的30％,向下速度分量可达来流速度的20％.随着迎角增加,上涡系的强度及影响范围缩小,下涡系上移且下洗速度有所增加.随着侧滑角增大,上涡系迎风一侧的旋涡增强,背风一侧旋涡削弱,下涡系向下风方向移动并旋转.对开舱门尾流场特性的研究可为跳伞人员安全空降和飞机空投货物提供参考.