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带控制舵钝双锥削面体的气动特性研究

空气动力学学报 2009年第1期27卷 93-96页

作者：唐伟桂业伟中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

提出了带控制舵的钝双锥削面体飞行器气动布局概念,计算分析了其压心特性、升阻比特性、配平特性及操纵效率问题,同时还研究了纵向稳定配平条件下的航向安定性问题及动稳定性问题,并与带配平翼的钝双锥削面体外形进行了比较。两类外形... 详细信息

提出了带控制舵的钝双锥削面体飞行器气动布局概念,计算分析了其压心特性、升阻比特性、配平特性及操纵效率问题,同时还研究了纵向稳定配平条件下的航向安定性问题及动稳定性问题,并与带配平翼的钝双锥削面体外形进行了比较。两类外形的典型空间机动动作不同,操纵方式也各不相同:控制舵削面体具有更大的配平攻角变化范围和操纵效率,较小的舵面等效攻角有利于舵面防热及结构设计,而且俯仰配平时的航向安定性及动稳定性较好;而配平翼钝双锥削面体可采用迎风及背风进行俯仰控制,结合侧翼的扩张及迎风翼的差动实现空间"Z"形机动。

关键词：控制舵配平翼配平效率航向安定性动稳定性机动飞行器

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带控制舵弹体气动特性分析

空气动力学学报 2003年第4期21卷 482-488页

作者：杨永健张来平高树椿张涵信中国空气动力研究与发展中心四川绵阳621000

本文用数值模拟方法研究了带控制舵弹体的气动特性。该问题外形复杂,在控制舵和弹身之间会出现明显的缝隙。为了解决此类外形的气动力计算问题,我们发展了结构网格和非结构网格的混合网格技术。这样一方面充分发挥了贴体结构网格质量好... 详细信息

本文用数值模拟方法研究了带控制舵弹体的气动特性。该问题外形复杂,在控制舵和弹身之间会出现明显的缝隙。为了解决此类外形的气动力计算问题,我们发展了结构网格和非结构网格的混合网格技术。这样一方面充分发挥了贴体结构网格质量好、效率高的优点,另一方面充分发挥了非结构网格几何灵活性好、易于模拟复杂外形的优点。数值计算与风洞实验相当吻合,说明本方法具有良好的精度。最后对两种外形进行大量计算并进行气动特性分析,给出了静稳定特性和配平特性的研究结果。

关键词：控制舵气动特性数值模拟机动飞行弹体

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船舶控制舵截面有限元模型及其轻量化设计

舰船科学技术 2016年第6X期38卷 34-36页

作者：李威君榆林职业技术学院陕西榆林719000

以某船舶控制舵结构为研究对象,采用有限元法建立有限元模型,并结合拓扑优化理论对其进行轻量化设计,得到控制舵结构的最优化设计。研究表明:控制舵截面边缘处网格仍然被保留,中间材料被镂空,轮廓截面较为清晰,结构质量显著减少,同时具... 详细信息

以某船舶控制舵结构为研究对象,采用有限元法建立有限元模型,并结合拓扑优化理论对其进行轻量化设计,得到控制舵结构的最优化设计。研究表明:控制舵截面边缘处网格仍然被保留,中间材料被镂空,轮廓截面较为清晰,结构质量显著减少,同时具有较好的工艺性。

关键词：控制舵有限元拓扑优化轻量化

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考虑间隙非线性的控制舵非线性气动弹性分析

航空工程进展 2020年第6期11卷 827-835,850页

作者：李家旭田玮谷迎松航空工业陕西飞机工业(集团)公司设计院汉中723213 西北工业大学结构动力学与控制研究所西安710072

间隙结构的气动弹性系统非线性颤振问题是飞行器气动弹性力学工程领域的研究热点和难点,研究考虑间隙非线性的控制舵系统的气动弹性特性具有重要意义。基于最小状态拟合方法获得时域降阶气动力模型,并通过Lagrange方程获得系统非线性气... 详细信息

间隙结构的气动弹性系统非线性颤振问题是飞行器气动弹性力学工程领域的研究热点和难点,研究考虑间隙非线性的控制舵系统的气动弹性特性具有重要意义。基于最小状态拟合方法获得时域降阶气动力模型,并通过Lagrange方程获得系统非线性气动弹性方程;对比分析三种不同非线性控制舵系统的极限环颤振及非线性动力学响应特性,并与等效线化法和时域仿真的结果进行一致性对比。结果表明:俯仰和扑动弹簧刚度的变化对系统颤振边界有显著影响,当俯仰和扑动两个方向同时含有间隙非线性时,系统在线性颤振速度内存在倍周期、混沌等复杂非线性动力学现象。

关键词：气动弹性控制舵间隙非线性极限环混沌

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带控制舵机动弹头粘性绕流数值模拟

国防科技大学学报 2002年第3期24卷 1-3页

作者：刘伟国防科技大学航天与材料工程学院湖南长沙410073

采用空间二阶精度的交替方向隐式分解的NND格式求解完全气体假定下的非定常薄层近似Navier Stokes方程 ,并采用抛物化的椭圆型方程生成复杂带翼外形的空间网格。最后给出带控制舵机动弹头在M∞ =7 3,α =2 0°下所计算的流场等值线。

关键词：控制舵粘性绕流机动弹头高超声速流动数值模拟 Navier-Stokes方程极限流线

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舵面天平技术及其在高超声速风洞的应用研究

实验流体力学 2007年第3期21卷 54-57页

作者：熊琳刘展陈河梧航天空气动力技术研究院北京100074

介绍纵轴分离式和轮毂式铰链力矩天平的设计技术,及其近年来在Φ0.5m高超声速风洞铰链力矩试验中的应用情况。根据尾翼/弹身组合体全动操纵舵布局特点,通过采用天平不同的连接形式（纵轴分离式天平、轮毂式天平竖置和轮毂式天平斜置）,... 详细信息

介绍纵轴分离式和轮毂式铰链力矩天平的设计技术,及其近年来在Φ0.5m高超声速风洞铰链力矩试验中的应用情况。根据尾翼/弹身组合体全动操纵舵布局特点,通过采用天平不同的连接形式（纵轴分离式天平、轮毂式天平竖置和轮毂式天平斜置）,分别测量了3种舵面外形的气动特性,给出M=5-8之间舵面的法向力系数、铰链力矩系数和弦向压力中心随迎角的变化特性,定量描述了大迎角大舵偏角条件下,舵面气动特性的非线性效应,以及由此引起控制力增量的变化趋势。

关键词：铰链力矩应变天平控制舵高超声速风洞试验

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舵面绕流的电磁力控制

舵面绕流的电磁力控制

作者：程峰南京理工大学

学位级别：硕士

控制舵在航行器和飞行器的控制中起着重要的作用,研究舵面绕流的流体动力特性有着重要意义。本文基于电磁流体控制的基本理论,通过实验和数值模拟对电磁力作用下的平板舵面绕流问题进行研究。主要包括以下两方面内容。 1.控制系统实验... 详细信息

控制舵在航行器和飞行器的控制中起着重要的作用,研究舵面绕流的流体动力特性有着重要意义。本文基于电磁流体控制的基本理论,通过实验和数值模拟对电磁力作用下的平板舵面绕流问题进行研究。主要包括以下两方面内容。 1.控制系统实验装置的研制采用TMS320F2812(DSP芯片)组建控制系统,模拟实际舵面体的动态过程;设计激活板电极电源模块,方便地满足实验需要;用应变传感器搭建测力系统,对电磁力作用下舵面体的流体动力特性进行研究分析。 2.舵面绕流的电磁力控制将包覆有电磁激活板的舵面体浸入导电流体中,在流向电磁力作用时,对舵面处于不同固定攻角及不同俯仰运动状态时的绕流流场进行研究,并通过对相应的数值模拟与实验结果的比较,得到舵面绕流的流场结构变化规律;分析测力系统测得的数据,分别对流向电磁力和展向电磁力作用下的舵面动力特性变化过程进行研究。结合相关理论、分析实验数据,得到如下结论: (1)未加电磁力控制时,舵面绕流流体边界层的分离与脱落呈现周期性变化,导致舵面升力和阻力也随之发生周期性的变化。 (2)电磁力可以明显改变舵面绕流流体边界层的结构,抑制边界层的分离与消除尾流涡街。控制效果与舵面攻角、电磁力的强度与分布情况以及舵面绕流雷诺数等相关。 (3)在层流状态下,流向电磁力的作用对舵面升力和阻力有明显的影响;在湍流状态下,展向电磁力对舵面阻力的影响十分显著。采用间歇作用方式的展向电磁力来控制舵面绕流,在一定的耦合控制参数条件下其减阻效果十分明显。

关键词：控制舵舵面绕流电磁流体控制 DSP 数值模拟

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超音速滑翔增程弹的气动计算与分析

超音速滑翔增程弹的气动计算与分析

作者：李文胜南京理工大学

学位级别：硕士

本文在二维泊松方程网格生成方法的基础上推导出了一种三维泊松方程网格生成方法。并利用该方法生成了绕弹体、尾翼弹、滑翔增程弹三种不同弹形的流场网格。计算了超音速来流下弹体、尾翼弹，滑翔增程弹三种不同弹形的空气动力学系数，... 详细信息

本文在二维泊松方程网格生成方法的基础上推导出了一种三维泊松方程网格生成方法。并利用该方法生成了绕弹体、尾翼弹、滑翔增程弹三种不同弹形的流场网格。计算了超音速来流下弹体、尾翼弹，滑翔增程弹三种不同弹形的空气动力学系数，分析了三种不同弹形计算结果的差别;分析了控制舵和尾翼对升力和阻力的影响。这有助于我们理解控制舵和尾翼在增加射程方面的作用。

关键词：空气动力学滑翔增程弹控制舵尾翼网格生成

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高超声速飞行器舵面热气动弹性分析方法研究

强度与环境 2015年第3期42卷 1-9页

作者：辛健强屈强许小静吴勇军任冲中国运载火箭技术研究院研发中心北京100076

利用修正的牛顿碰撞理论建立平板舵热结构气动力计算模型,完成非定常气动力计算,利用有限元方法建立温度场影响下舵面结构动力学模型,进而完成颤振稳定性分析。研究结果表明高温会导致控制舵颤振稳定性向坏发展。

关键词：高超声速控制舵气动加热热颤振