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飞翼布局飞机侧风起降特性

丛斌 王立新

丛斌, 王立新. 飞翼布局飞机侧风起降特性[J]. 北京航空航天大学学报, 2017, 43(5): 1023-1030. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0458
引用本文: 丛斌, 王立新. 飞翼布局飞机侧风起降特性[J]. 北京航空航天大学学报, 2017, 43(5): 1023-1030. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0458
CONG Bin, WANG Lixin. Crosswind take-off and landing characteristics of flying wings[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(5): 1023-1030. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0458(in Chinese)
Citation: CONG Bin, WANG Lixin. Crosswind take-off and landing characteristics of flying wings[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(5): 1023-1030. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0458(in Chinese)

飞翼布局飞机侧风起降特性

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0458
详细信息
    作者简介:

    丛斌,男,博士研究生。主要研究方向:飞翼布局、飞行动力学与控制、飞行安全等

    王立新,男,博士,教授,博士生导师。主要研究方向:飞机设计、飞行动力学与控制、飞行安全等

    通讯作者:

    王立新, E-mail: wlx_c818@163.com

  • 中图分类号: V212.12

Crosswind take-off and landing characteristics of flying wings

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  • 摘要:

    飞翼布局飞机的动态特性与常规飞机相差较大,在侧风起降过程中呈现出新的运动特性。对侧风起降过程中飞翼布局飞机的配平特性与响应特性进行了计算与分析,掌握了其区别于常规飞机的特点,侧风对飞翼布局飞机起降安全影响最严重为侧翻效应;结合新型操纵舵面的操纵特性与使用特性,对飞翼布局飞机起降阶段的效能需求开展了分析;通过对常用的侧风操纵策略进行了仿真计算与对比分析,提出了适用于飞翼布局飞机的侧风起降操纵策略。

     

  • 图 1  算例飞机舵面配置

    Figure 1.  Control surface configuration of example aircraft

    图 2  飞机本体侧风响应曲线

    Figure 2.  Crosswind response curves of aircraft

    图 3  抬前轮阶段受力分析

    Figure 3.  Force and moment analysis in rotation period

    图 4  进场示意图

    Figure 4.  Schematic diagram of approaching

    图 5  着陆响应曲线

    Figure 5.  Response curves during landing

    表  1  横航向气动导数对比

    Table  1.   Comparison of lateral aerodynamic derivatives

    飞机 C C C |C/C|
    算例飞翼 -0.003 -0.007 -0.09 0.078
    A-4D -0.03 0.26 -0.13 2
    F-16 -0.02 0.17 -0.25 0.68
       注:C—侧滑角引起的侧力系数; CC—航向、横向静稳定导数。
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    表  2  侧风配平结果

    Table  2.   Trim results in crosswind

    配平参数 V/(m·s-1) Vw/(m·s-1) ϕ/(°) δr/(°) δa/(°)
    数值 60 15 0.4 -17.3 -9.9
        注:V—飞机飞行速度;Vw—侧风速度。
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    表  3  侧风情形力矩系数

    Table  3.   Coefficients of moments in crosswind

    参数 V/(m·s-1) Vw/(m·s-1) Cn Cn_c Cl Cl_c
    数值 60 15 0.046 0.129 0.439 0.693
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    表  4  侧风起飞舵面配平结果

    Table  4.   Control surface deflection trim results during take-off in crosswind

    配平参数 VR/(m·s-1) Vw/(m·s-1) δe/(°) δal/(°) δar/(°) δr/(°)
    数值 60 15 -20 -26.2 -10.1 -9.2
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    表  5  侧滑法着陆舵面偏角计算结果

    Table  5.   Rudder deflection angle calculation results during landing with sideslip method

    参数 H/m V0/(m·s-1) Vtd/(m·s-1) Vw/(m·s-1) δa/(°) δrl/(°) δrr/(°)
    数值 100 85 70 15 10.2 40.2 28.6
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    表  6  偏航法着陆舵面偏角计算结果

    Table  6.   Rudder deflection angle calculation results during landing with crab method

    参数 H/m V0/(m·s-1) Vtd/(m·s-1) Vw/(m·s-1) δrl/(°) δrr/(°)
    数值 100 85 70 15 45.2 30.7
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-05-31
  • 录用日期:  2016-09-02
  • 网络出版日期:  2017-05-20

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