论文部分内容阅读
随着现代航空、航天和航海技术的发展,对飞行器的性能和飞行控制技术提出了更高的要求。直接力控制技术是一种先进的主动控制技术,能提高飞行器的稳定性、制导精度和机动性能,所以对直接力控制技术的研究具有重要的意义。本文采用数值仿真的研究方法分析讨论了共面波导激励电磁场产生电磁力对舵面体的直接力控制作用。基于电磁流体控制的基本理论,本文主要分析总结了以下两方面内容:1.共面波导激励电磁场的分布规律用共面波导激励电磁场对舵面体的升力进行控制,由电磁流体控制的要求,共面波导中的电磁波需要传输在准TEM模式。本文对不同频率的电磁波传输和不同边界条件时共面波导表面的电磁场分布进行了仿真分析,得到结论如下:随着微波发射源频率的增高,共面波导中的电磁波逐渐从准TEM模式向高次模式过渡,所以要将微波发射源的频率保持在一定的频率点以下,一般取3GHz作为频率的上限。共面波导周围的边界条件对电磁场的分布有很大的影响,边界条件的介电常数越高电磁力的控制效果越差,所以要改进方案降低边界层的介电常数,边界条件为海水时需要在舵面体表面生成气泡;当边界条件为空气时,为了提高边界条件的电导率,需要在舵面体的表面加铯粉。2.电磁力及电磁力对舵面体的直接升力控制规律在得到了共面波导表面电磁场的分布后,数值研究了舵面体表面的电磁力分布,并将电磁力与电磁力对流场流动的N-S控制方程结合,模拟了这种激励方式的电磁力在不同攻角情况下对舵面体周围边界层流场的流速、压强以及升力的作用,得到结论如下:舵面体表面边界层的流体在电磁力的作用下流速增加,随着攻角的加大,在电磁力的作用下,下表面的压强变大,上表面压强减小,压强差变大,最终使得舵面体的升力增大,实现了电磁力对舵面体的直接力控制。