领队位置与形状对 V 字编队飞行气动性能的影响

本文研究了 V 字编队飞行群中领队的影响。调查重点在于领队的位置和形状对给定 V 字编队飞行气动性能的影响。由领队翼尖产生的涡流向下游移动，形成一对反向旋转的线涡。这些涡通常是不希望的，因为它们会产生下洗流，增加领队机翼的诱导阻力。然而，这种下洗流同时也伴随着上洗流，这对飞在领队后方的跟随者机翼是有益的，即为跟随者机翼提供有利的升力。在 V 字编队飞行中，领队机翼对跟随者机翼的贡献程度取决于领队机翼产生的翼尖涡强度，而该强度受其位置和形状的影响，包括迎角、上反角、展弦比和梢根比。通过求解带有 $k$-$\epsilon$ 湍流模型的 Navier-Stokes 方程，数值预测了 V 字编队飞行的气动性能，包括升力、阻力和力矩系数。计算域采用多块拓扑结构定义，以捕捉 V 字编队飞行的复杂几何排列。