前翼洗流干扰对后翼的影响

对于有前、 后两组翼的飞行器， 前翼对后翼的洗流干扰（图4.44） 也对马格努斯效应有显著影响。 Benton[12]通过半经验公式， 计算得到由前翼诱导的后脱尾涡对尾翼马格努斯力和力矩的干扰影响， 发现该量值也相当可观。

图4.45 所示为不同马赫数时， 带鸭舵和不带鸭舵外形的时均马格努斯力沿弹身轴线的分布曲线[13]。 图中曲线与x 轴围成的面积就是总时均马格努斯力系数。 在Ma∞＝0.9 和Ma∞＝2.5 的图中还增加了单独弹身马格努斯力沿弹轴的分布曲线。 可以看出， 亚声速时， 鸭舵附近从前向后， 带鸭舵外形和不带鸭舵外形相比， 马格努斯力分布会换向， 并且呈现出鸭舵前小于、 鸭舵处大于、 鸭舵后小于无鸭舵外形马格努斯力的趋势。 鸭舵后至尾翼前的弹身部分， 带鸭舵外形的马格努斯力为负且绝对值明显大于不带鸭舵的外形； 尾翼附近从前向后， 马格努斯力先正后负， α ＝4°时带鸭舵外形的马格努斯力为正且量值较大， α ＝12°时不带鸭舵外形的受力更大。 在超声速时， 带鸭舵外形鸭舵处马格努斯力为正， 与不带鸭舵外形的马格努斯力反向； 鸭舵后至尾翼前的弹身部分， 马格努斯力分布情况与亚声速时类似； 尾翼附近马格努斯力分布的变化没有亚声速时复杂， 只是先增后降且符号与弹身相反， 不同攻角时的变化趋势与亚声速时类似。

图4.44　前翼尾涡对后翼干扰示意图

图4.45　时均马格努斯力系数沿弹身轴线的分布曲线(www.xing528.com)

（a） Ma∞＝0.6， α ＝4°； （b） Ma∞＝0.6， α ＝12°； （c） Ma∞＝0.9， α ＝4°； （d） Ma∞＝0.9， α ＝12°

图4.45　时均马格努斯力系数沿弹身轴线的分布曲线（续）

（e） Ma∞＝1.5， α ＝4°； （f） Ma∞＝1.5， α ＝12°； （g） Ma∞＝2.3， α ＝4°； （h） Ma∞＝2.5， α ＝12°

以上给出了鸭舵－弹身－尾翼组合体瞬态马格努斯力和力矩系数随滚转角的变化以及时均马格努斯力沿弹身轴线的分布曲线。 与AFF 外形相比， 鸭舵－弹身－尾翼组合体仅是增加了头部的鸭舵， 机理分析将从两个方面进行： 第一， 鸭舵对弹身的干扰； 第二， 鸭舵对尾翼的干扰。 总的来说， 鸭舵的干扰使得弹身马格努斯力绝对值增大， 与尾翼受力变化相比， 弹身的作用仍占主导。 所以， 全弹总马格努斯力方向和弹身马格努斯力方向相同， 同时， 鸭舵－ 弹身－ 尾翼组合体马格努斯力要大于尾翼－ 弹身组合体的值。