题目：近耦合鸭式布局鸭翼展向吹气涡控技术实验研究

本文结合鸭式布局和机翼展向吹气的优点，提出鸭翼展向吹气间接涡控技术概念，即将鸭翼作为一种旋涡发生器，利用鸭翼展向吹气直接控制鸭翼涡的强度和破裂，继而利用鸭翼涡与机翼涡之间的有利干扰作用，达到间接控制机翼涡演变、增加机翼涡强度、延迟机翼涡破裂、增大布局升力和失速迎角、提高飞机大迎角和过失速机动性能的目的。本研究对新一代高机动战机的研制具有指导意义。采用风洞测力、测压以及水洞流动显示实验方法，针对一系列不同后掠角的简化鸭式布局模型开展鸭翼展向吹气间接涡控技术研究，所获主要创新成果如下：1．在大量实验研究的基础上，提出了鸭翼展向吹气间接涡控技术的新概念，将主动控制与被动控制、直接控制（控制鸭翼涡）与间接控制（控制机翼涡）有机结合起来，对提高鸭式布局飞机大迎角机动性能具有重要作用。2．发现了鸭式布局模型在不同迎角下鸭翼涡与机翼涡干扰及其对升力的影响规律，为现代战斗机复杂涡系的流动控制提供了理论依据。在中等后掠角机翼前加装鸭翼，可以明显增加布局的升力和失速迎角。升力增量随迎角的变化规律可大致分为三个不同的区域：小迎角范围，鸭翼涡与机翼涡之间以“洗”的作用为主，升力增量几乎为零；中大迎角范围，升力增量随迎角的增加而增大，增升量取决于鸭翼涡与机翼涡在机翼翼面上的干扰方式；过失速迎角范围，随着迎角的增加，鸭翼涡和机翼涡的破裂位置逐渐前移，升力增量降低。3. 利用鸭翼展向连续吹气对机翼涡进行间接控制，获得了鸭翼展向吹气动量系数与布局气动力之间的变化关系，揭示了展向吹气延迟和控制机翼涡破裂、增大升力的规律。在中大迎角和过失速迎角范围内，当喷流出口速度与自由来流速度的比值大于3时，随着吹气动量系数的增加，布局的升力和失速迎角都增大。鸭翼展向吹气可有效延迟机翼涡的破裂、增大布局升力和改变布局压力中心的位置等。4．为了提高展向吹气的控制效率，减少发动机引气量，首次开展了鸭翼展向脉冲吹气间接涡控技术研究，获得了脉冲控制参数对平均升力系数的影响规律，揭示了脉冲吹气可以获得与连续吹气相同升力值的机理。在某一连续吹气动量系数情况下，通过控制电磁阀的开闭实现脉冲吹气。脉冲吹气可以在获得与连续吹气相同升力值的同时，节省吹气量。布局平均升力系数随脉冲宽度的增加而增大。当脉冲宽度小于一定值时，在相同的脉冲宽度情况下，布局平均升力系数随脉冲频率的增加而增大；当脉冲宽度大于一定值时，平均升力系数随脉冲频率的变化不明显，其接近于连续吹气情况时的升力值。