空军工程大学学报

作者：梁华,贺启坤，魏彪，杨鹤森，苏志，谢理科

单位：空军工程大学航空工程学院等离子体动力学重点实验室， 西安， 710038\

关键词：纳秒放电;等离子体气动激励;无人机;流动分离

基金：国家自然科学基金(11802341)；国家数值风洞工程项目（NNW 2018-ZT3B08）

等离子体流动控制作为一种新型的主动流动控制技术，可显著提升飞行器的气动性能。采用纳秒脉冲气动激励进行了某型无人机流动分离控制实验。实验结果表明：纳秒放电和毫秒放电的激励电压几乎相等，但是纳秒放电产生的电流（30 A）比毫秒放电电流（0.1 A）大得多；纳秒脉冲气动激励在流场中诱导产生近似向上的冲击波，最大诱导速度不超过0.5 m/s；纳秒放电的快速温升效应在静止空气中诱导产生冲击波，冲击波的持续时间约为80 μs，传播速度约为380 m/s；当激励电压大于一定阈值时，纳秒脉冲气动激励使得该型无人机上表面的流动分离得到抑制，临界失速迎角从20°提升至27°，最大升力系数增大11.24%。探究放电频率对流动控制效果的影响规律，结果表明：最佳激励频率是使得施特劳哈尔数为1的频率值；在附面层流动控制方面，纳秒脉冲气动激励较毫秒脉冲气动激励更加有效；纳秒脉冲等离子体流动控制的主要机制是冲击效应，在高速流动控制中，冲击效应比动力效应更加有效。

来源：2020年第2期

《空军工程大学学报》期刊编辑部

查看空军工程大学学报杂志2020年第2期