环量控制作为一种高效的主动流动控制技术,在飞行器的气动改善、姿态控制方面具有巨大潜力。本文设计一套可以实现向下吹气的环量控制装置,并将其应用于飞行器进行气动控制。首先,通过数值模拟选取环量控制参数,同时分析环量控制翼型的气动特性。通过风洞实验,对同尺寸常规舵面模型和带有环量控制装置的模型进行气动力和气动力矩研究;采用粒子图像测速(PIV)技术,对环量控制模型开展流场研究,分析该装置产生气动控制效果的流动机理。测力实验表明吹气系数Cμ=0.04时,环量控制机翼升力最大增加32.4%,滚转力矩最大增加60.3%。PIV测流场实验表明,较高速度的射流使机翼后缘的气流发生了偏转,增加了环量,改变了机翼受力。引入"有效升阻比"的概念,分析环量控制机翼的吹气效率,结果表明,当吹气系数Cμ=0.02时,有效升阻比最大,环量控制机翼的吹气...

脉冲吹气消耗的气源少,控制效果更好,在无操纵面飞行器上有使用价值。本文对带有吹气装置的机翼模型进行了风洞测力试验,开展了脉冲吹气的增升、滚转控制效果研究,以及吹气脉冲频率、占空比等参数对翼型升力、滚转力矩的影响规律研究。结果表明,环量控制机翼在脉冲吹气情况下能够产生和定常吹气相当的增升效果,在占空比为0.8时,不同频率下脉冲吹气产生的升力系数和定常吹气时基本一致。同时,脉冲吹气能够产生飞行所需的滚转力矩,在占空比为0.8时,环量控制装置产生的滚转力矩最大。

在机翼后缘应用环量控制技术可以改变机翼的气动力,为了研究环量控制技术在虚拟舵面飞行器上的控制效果,分别对不同舵偏角的机械舵面模型和不同射流动量系数的虚拟舵面模型进行了数值模拟。通过对比二者的升阻力系数和力矩系数曲线,发现前者在舵偏角θ=0°、10°、20°和30°时的舵效分别与后者在Cμ=0、0.005、0.009和0.012时相同,且θ与Cμ为二次多项式关系。为进一步研究环量控制系统在虚拟舵面上的气动效率和能耗,对不同喷口高度的模型进行数值模拟,发现在射流速度相同的情况下,不同喷口高度的虚拟舵面的等效升阻比相同,但是大喷口的虚拟舵面需要耗费更大的功率。

针对航空宽温度范围（-55~150℃）变化的工作环境，提出一种过盈配合式液压滑阀，其核心思想是将油路通过沟槽化设计转换到液压滑阀阀套的表面来实现流体的控制和沟通，利用阀套与壳体之间的过盈配合进行密封。彻底取消了传统以胶圈密封的结构方式，大大降低了滑阀的加工难度和装调难度，并从根本上解决了液压滑阀因胶圈老化带来的维护性、性能变差的难题。提出的过盈配合式液压滑阀具有结构简单、使用可靠性高、工作稳定、体积小、质量轻等特点。然而由于材料的热胀冷缩现象，尤其是不同材料之间的组合，在宽温度范围内变化时，其过盈量的密封设计会对液压滑阀的性能带来严重的影响。通过对不同材料组合的过盈配合式液压滑阀的结构场、流场随温度变化的影响进行有限元、FLUENT仿真分析，来指导过盈配合式液压滑阀的设计。最...