美國AIAA學會發布航空航天技術年度綜述——應用空氣動力學

AIAA學會應用空氣動力學技術委員會（強調採用理論、風洞試驗和飛行試驗來研究航空器概念和方法的開發、應用和評估）總結了2017年度應用空氣動力學技術的研究進展。

2017年，美國陸軍航空研發局和行業合作夥伴對兩個「聯合多用途旋翼航空器技術驗證機」(貝爾V280「英勇」和西科斯基-波音的SB> 1「挑釁」)進行了飛行測試，來驗證先進技術並為陸軍未來垂直起降項目做準備。陸軍研究人員與貝爾、西科斯基-波音團隊、位於加利福尼亞州卡雷姆公司和位於南卡羅來納州的AVX公司合作，利用高性能計算現代化公司的CREATE-AV Helios旋翼航空器軟體，進行基於物理的高保真度建模，高性能計算，以預測航空器的性能和更好地理解航空器上相互作用的氣動力。CREATE是計算研究工程採辦工具環境程序的縮寫。將基於物理模型的計算結果與地面和飛行測試的數據進行比較，可以更好地了解飛機特性。

2017年1月，NASA在弗吉尼亞州的國家跨音速風洞測試了先進的空中運輸技術項目主動流動控制模型亞音速、跨音速模塊的基本氣動特性，該模型以超臨界機翼為基準，旨在成為評估主動流動控制和推進系統一體化性能的NTF標準。使用快速成型製造的掃掠射流激勵器（sweeping jet actuators）陣列直接安裝在襟翼上游，用來控制襟翼偏轉時的流動分離和減少襟翼收起時巡航阻力。對於亞音速30度襟翼增升構型，掃掠射流在分離控制系統中可實現相當的增升效果，而與穩定吹氣相比，質量流量可減少54％。對於跨音速巡航構型，掃掠射流可減少非設計條件下3.3％的阻力。

美國陸軍航空研發局的航空動力學局與NASA的創新垂直起降項目辦公室和德國DLR合作，開發了一種方法來測量直升機旋翼槳葉在懸停和前飛中時間精確的邊界層轉捩位置，6月份開始前向飛行測試，旋翼葉片轉捩位置的時間精確測量仍然是一個挑戰。利用近年來先進的長波紅外攝像技術與葉片表面可加熱塗層技術相結合，可以高效，準確地測量等馬赫數縮比旋翼上的邊界層轉捩位置。2018年1月，研究人員在得克薩斯州AIAASciTech論壇的第四屆AIAA旋翼航空器懸停模擬會議中介紹了轉捩位置和懸停性能的測量結果。懸停測量和模擬發現懸停時旋翼葉片縮尺模型上存在的層流量很重要，對懸停性能有相當大的影響。

CREATE程序繼續開發和部署用於船舶、飛行器和RF天線的設計和分析的可縮比的、多學科、基於物理學的計算工程產品。這些產品首先在2017年9月份可投入使用，大部分在11月份發布。國防部2017年共發布了三款產品：固定翼航空器分析工具Kestrel 8.0，旋翼航空器分析工具Helios 8.0和CREATE-AV Genesis。Kestrel 8.0引入了多種介質和支持能力將解決高超音速流動問題的技術集成起來。Helios8.0引入了自動化和準確性增強技術，包括湍流和轉換模型。CREATE-AV Genesis是基礎流體動力學和飛機設計軟體的組合，旨在教授下一代高等院校的工程師，目前已在喬治亞理工學院的航空工程學院試用。

（航空工業發展中心 王妙香）

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