可变形折叠翼再入飞行器气动布局设计

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针对固定翼飞行器不能同时满足不同任务剖面性能要求的问题,设计了一种可变形升力体式再入飞行器气动布局,该飞行器为"一"字翼、"十"字舵布局,其中机翼为可变后掠的旋转折叠翼。本文选取飞行器再入过程的不同典型状态,围绕折叠翼不同变形状态下的气动特性开展数值模拟,分析了飞行器折叠翼由折叠至展开(折叠翼后掠角分别为84°、80°、76°、72°、68°)过程中的气动特性变化规律。算例分析结果表明:1)在高空高速平衡飞行阶段(H=40km,Ma=10),飞行器升阻比随后掠角的增大而近似线性减小,折叠翼后掠角为72°与68°时的飞行器最大升阻比近似相等,且飞行器再入过程中(H>30km)的最大升阻比始终不小于3.35;2)当飞行器飞行末段采用负攻角下压飞行时(H=30km,Ma=4,α=-2°),其纵向压心位置随折叠翼后掠角的增大而前移,折叠翼后掠角由68°变化至84°时,飞行器纵向压心系数由0.62前移至0.59;进一步分析表明,当飞行器飞行末段进行水平降落回收时,通过折叠翼变形也可有效调节飞行器升力,在超声速、跨声速和亚声速段使飞行器达到升重平衡,为可重复使用飞行器的低速起降设计提供参考。
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