航空技术研究所在“空气动力学”、“结构与材料”、“航空发动机”和“飞行技术”四个领域开展研究。“空气动力学”是流体力学的一部分,是航空的基础。航空技术研究所有十多个风洞,这些风洞是用于空气动力学实验的设备。我们最大的卖点是能够进行从低速到跨音速、超音速和高超音速的各种速度的实验。例如,6.5 m×5.5 m的低速风洞的试验段是日本最大的飞机风洞。跨音速风洞可产生约1马赫的风速,由JAXA(也由私营部门和其他外部各方使用)使用,是日本所有风洞中运行率最高的。超音速和高超音速风洞用于飞机,也用于火箭和宇宙领域的其他实验。除了各种各样的风洞之外,近年来我们在计算流体动力学(CFD)方面也处于领先地位,该技术用于使用计算机研究气流。
由于隐形技术和现代导弹的发展,未来空战的空战战术将发生重大变化。快速目视交战可以通过高攻角和跨音速下的快速瞬时机动来决定,而射击优势则通过快速导弹交换来确定。在更高的跨音速下,必须掌握受控涡流,以便控制所有三个轴的运动。飞机的平面形状、机翼后掠角和前缘类型必须在整个飞行包线内为这些复杂流动提供共同利益,同时还要考虑特征。通常在侧滑条件下会达到受控飞行极限。在这里,不对称涡流不稳定性会导致不稳定的滚动力矩和不利的偏航。为了突破这些极限,必须深入了解涡流分离、它们的相互作用和分解。设计气动特性的探测需要借助现代流动模拟工具,并在适当的物理理解的基础上进行验证。
1.1.1 描述以下标准并说明影响每个标准的因素:a. 马赫数 b.区分亚音速、跨音速和超音速飞行的近似马赫数 c. 临界马赫数 d. 马赫锥 e. 亚音速飞行 f. 超音速飞行 g. 跨音速飞行 h. 超音速气流特性 i.大气特性对声速的影响 j. 气动/动能加热 k. 面积律 l. 压缩性和压缩性冲击 m. 不可压缩性 n. 膨胀波 o.冲击引起的阻力 p. 冲击引起的失速 q.尾流湍流 r. 与边界层相关的气流 s. 压力扰动传播及其对超音速气流的影响 t. 压力扰动的近似速度 u.边界层及其对飞机空气动力学性能的影响 v. 翼型最大弯度点与弦长百分比的关系 w. 超音速气流通过发散管道
进行了风洞试验,以表征 RAE 2822 超临界翼型并实施主动流动控制技术。试验在各种亚音速和跨音速马赫数和攻角下进行。沿四分之一弦轴连接到翼型端部的两个称重传感器用于量化作用在翼型上的气动力。跨音速翼型已集成,控制技术已在佛罗里达州立大学 Polysonic 风洞中成功实施。本文介绍了一些初步实验结果,并描述了实施过程中获得的经验教训。油流可视化显示翼型吸力面上存在角涡,下表面存在楔形图案,这表明局部过渡流和湍流区域的组合,没有冲击或冲击非常弱。基准翼型上测量的升力系数远低于基于文献的估计值。这些结果表明,测试的翼型需要修改其纵横比和横截面积以适应设施。基于同流喷射的主动流动控制技术在改善气动性能方面显示出良好的前景。
机翼(A = 16°): 面积.............................................................. 623.2ft2 纵横比.............................................................. 5.6 锥度比.............................................................. 0.636 翼展.............................................................. 59.07ft MAC.............................................................. 10.9ft MAC 前缘............................................. 机身站 471.276 翼型............................................. 波音先进跨音速翼型 扫掠范围.................................................... 16 至 58° 厚度比: BL 93.................................................... 9.7% BL 321.9,尖端............................................. 5.44% 入射角: 夹具,跨度站 124.................................................... -3.15 °
Wing Ng 是 APPL 的联合主任。他是弗吉尼亚理工大学机械工程系的杰出校友教授和 Chris C. Kraft 教授。他的主要研究兴趣是无人机和无人驾驶飞行器的气动声学、喷气噪声的气动声学、涡轮发动机流量测量和飞行测试的先进诊断技术的开发、跨音速涡轮叶片空气动力学和传热研究、燃气轮机扩散器/收集器性能评估以及燃气轮机部件的气动热粒子研究。
CSIR-NAL,国家三音速空气动力学设施 (NTAF) 部门,1.2m*1.2m 三音速风洞用于亚音速、跨音速和超音速马赫数测试(0.2-4.0)。柔性喷嘴 (FN) 是三音速风洞的重要组成部分。喷嘴由一对柔性钢板制成,设置为沿流道顶部和底部形成适当的轮廓。它由位于 17 个站点的液压执行器操作和控制。这些钢板上的过应力是由于曲率设置错误(过度弯曲)或液压千斤顶故障(例如执行缸卡住)或曲率传感器问题造成的。曲率传感器组件安装在柔性喷嘴边缘的不同位置,以识别过应力。由于风洞测试持续时间限制(约 30-40 秒)和串联传感器,通过选择开关扫描来识别特定站点的应力发生情况非常具有挑战性。为了解决这个问题,在 1.2 米 Trisonic 风洞中实施了柔性喷嘴的实时健康监测系统。在这里,限位开关输出并联连接到基于 NI 的硬件。如果板上出现应力,它将被记录并显示在实时软件中。关键词:- 柔性喷嘴、马赫数、风洞、Trisonic、亚音速、跨音速、超音速
速度能力通常以音速(称为数学 1)为单位进行分类,在标准海平面条件下,音速约为每小时 760 英里。接近音速的空气速度被归类为跨音速。亚音速是低于音速的速度。超音速范围从音速到大约五倍音速(数学 S),高超音速则高于数学 5。按速度能力分类只是风洞的几个重要特征之一。根据流经测试部分的气流来源和速度,风洞也称为:
Wing Ng 是 APPL 的联合主任。他是弗吉尼亚理工大学机械工程系的杰出校友教授和 Chris C. Kraft 教授。他的主要研究兴趣是无人机和无人驾驶飞行器的气动声学、喷气噪声的气动声学、涡轮发动机流量测量和飞行测试的先进诊断技术的开发、跨音速涡轮叶片空气动力学和传热研究、燃气轮机扩散器/收集器性能评估以及燃气轮机部件的气动热粒子研究。