● 摘要
随着航空技术的蓬勃发展，优越的机动性和敏捷性始终是现代甚至未来的战机的最基本的特点，然而目前的常规布局飞机在中等攻角下存在航向静稳定性严重非线性和不足的问题，这在一定程度上严重地限制了飞机机动性能的发挥甚至能够危及飞机的飞行安全。因此本文主要对在中等攻角（20°<α<30°）范围内常规布局飞机存在的航向失稳现象进行研究，由于实验条件的限制，机身前体截面流场很难通过PIV来获取，所以无法通过实验的手段来研究边条对机身流场产生影响。本文将采取CFD的数值计算并结合风洞实验加以验证的方法对全机航向气动特性进行较为细致的分析，并针对边条对全机航向气动特性改善作用做出了深入的研究。
本文首先分析全机的各个部件对航向气动特性的贡献情况，找出各部件的偏航力矩随攻角的演化规律，对航向失稳的现象作出合理的解释；然后提出通过在机身前体加边条来改善飞机航向稳定性的技术措施，研究了边条周向位置对全机航向气动特性的影响特性；最后又结合截面流场和二维截面速度分布探讨了前体边条对全机航向气动特性影响的作用机理。研究表明前体边条能有效地改善飞机的航向气动特性，使航向失稳攻角得以延迟；前体边条主要对机身前体截面的背风侧流场产生影响，进而使其侧向力的负向值减小，从而降低了不稳定的偏航力矩，最终改善了全机的航向静稳定性；相对其他周向位置，前体边条中置对飞机航向气动特性的改善效果最好。