结冰条件下飞机气动/运动耦合特性

结冰会破坏飞机原有的气动外形,结冰后的流动表现出强烈的非定常、非线性和随机性.针对背景飞机结冰条件下气动/运动的耦合特性进行分析,提出了双向面耦合的求解策略,开发了高精度非定常流场求解器与飞行仿真软件双向耦合的一体化仿真平台,并通过标准算例验证了耦合算法的有效性,且数值模拟程序具备模拟动姿态非定常流动的能力.在此基础上对机翼前缘结冰条件下背景飞机的气动/运动耦合特性进行了计算分析.结果表明:结冰条件下非定常效应的影响在中等迎角阶段较为显著,此时分离泡脱落与再附带来的非定常特征将使气动力出现较强的脉动现象,易导致飞机失稳.文中所述方法,为探索不可控运动与流场及气动特性相互耦合特征对飞行安全的影响奠定基础,具有较好的工程应用前景.