飞行器空气动力学（第2版）课件：机身的气动特性

机身的气动特性2旋成体机身气动模型旋成体机身的流动特点和气动模型旋成体机身流动特点机身的气动特性

旋成体机身绕流图画1.亚声速绕流图画轴对称流动，三维--->二维旋成体：前驻点在迎风面与翼型相同，后汇合点在背风面旋成体存在横向流动，不满足库塔条件。上表面前端“吸力区”，后段“压力区”下表面前端“压力区”，后段“吸力区”升力无贡献产生一不稳定力矩

旋成体机身绕流图画2.超声速绕流图画①头部激波不对称的锥形激波②锥、柱结合处膨胀波③柱段，减速增压④柱锥结合处膨胀波

细长旋成体小迎角气动力特性1.压强分布对于轴对称细长体，与相比不是小量，不能忽略

细长旋成体小迎角气动力特性1.压强分布

细长旋成体小迎角气动力特性1.压强分布配方加上

细长旋成体小迎角气动力特性1.压强分布①已知

就可求出；②与成非线性关系，不能叠加。小扰动假设：①长细比很大；②迎角很小。来流

＝轴向流(

)＋横向流()

细长旋成体小迎角气动力特性1.压强分布--细长体轴向流物面压强分布轴对称流动①压缩性影响在物面上各点是不同的;②亚声速压强分布前后对称，超声速产生轴向力(厚度波阻)细长体理论可以求得

细长旋成体小迎角气动力特性1.压强分布--细长体横向流物面压强分布小迎角下，横向流看作绕圆柱的不可压流动对空间任一点，不能叠加细长体压强分布：物面上11旋成体机身气动模型√

旋成体机身的流动特点和气动模型旋成体机身流动特点√机身的气动特性12旋成体机身大迎角下的流动特点和气动特性

旋成体机身的气动特性旋成体机身小迎角下的气动特性机身的气动特性

细长旋成体小迎角气动力特性2.法向力系数只有横向流产生法向力

细长旋成体小迎角气动力特性2.法向力系数（1）尖头截尾式（2）尖头尖尾式（3）仅有尖头（4）尖头带柱段（5）尖头、柱、截尾组合体

细长旋成体小迎角气动力特性3.力矩系数及压力中心细长旋成体对头部俯仰力矩尖头尖尾式

细长旋成体小迎角气动力特性3.力矩系数及压力中心细长旋成体压心细长体压心与几何参数有关，与气动参数无关实际应用中：①头部压心②尾部收缩段压心③旋成体亚声速：

细长旋成体小迎角气动力特性4.轴向力系数（1）轴向流（2）横向流亚声速：超声速：超声速：

细长旋成体小迎角气动力特性5.升力、阻力系数切尾式底部考虑底部阻力考虑型阻：19旋成体机身大迎角下的流动特点

旋成体机身的气动特性旋成体机身小迎角下的气动特性√机身的气动特性

大迎角细长旋成体气动力特性1.绕流图画附面层未分离，位流理论可用横向流起重要作用两侧涡对称，使法向力增加流场为三维定常对称流场

大迎角细长旋成体气动力特性1.绕流图画横流起主导作用两侧涡不对称，压强分布不对称，产生侧力和偏航力矩不对称涡有随机性，非定常流场

与数量级相同横流起完全作用两侧出现不对称涡交错从机身上脱落

增大，下降，以致完全消失

大迎角细长旋成体气动力特性1.绕流图画

大迎角细长旋成体气动力特性2.流动控制：控制了这些涡，就能控制飞行器的运动。（1）采用吹吸气的办法。通过吹吸气改变某一侧的涡量来改变涡的强度；（2）可转动头锥。用头锥转动来控制非对称涡；（3）边条控制器。改变头部形状控制非对称涡的产生；（4）声激励控制方法