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几何形状对十字伞充气和滑翔性能的影响

航天返回与遥感 2022年第5期43卷 48-58页

为了研究几何形状对十字伞充气和滑翔性能的影响,文章采用LS-DYNA软件中的结构化任意拉格朗日-欧拉(S-ALE)流固耦合求解器,利用数值仿真对5种不同几何形状的十字伞进行了动态开伞过程模拟,得到了十字伞展开过程中不同时刻的伞衣形状,并... 详细信息

为了研究几何形状对十字伞充气和滑翔性能的影响,文章采用LS-DYNA软件中的结构化任意拉格朗日-欧拉(S-ALE)流固耦合求解器,利用数值仿真对5种不同几何形状的十字伞进行了动态开伞过程模拟,得到了十字伞展开过程中不同时刻的伞衣形状,并对不同伞型的充气性能进行了对比分析。此外,对充气稳定后的十字伞,通过在其伞绳端施加恒定载荷使其具备滑翔能力,并对比分析了5种伞型的滑翔性能。数值结果表明,异形结构对十字伞的充气性能影响较大,但对滑翔性能的影响因伞型而异,十字伞的长宽比对充气和滑翔性均具有较大影响。

关键词：充气性能滑翔性能十字伞流固耦合航天返回

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水下多足滑翔机器人的水动力特性和滑翔性能

船舶工程 2021年第3期43卷 124-129页

作者：钱进王志东凌宏杰谢鹏江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212003

结合水下滑翔机的机动性和多足机器人的灵活性,研制兼具这2个特性的新型水下多足滑翔机器人。基于黏性流体理论,将多计算域法与滑移网格法高效结合,开展不同攻角和不同航速下的水动力数值计算研究,分析升阻力、升阻比和力矩与攻角、航... 详细信息

结合水下滑翔机的机动性和多足机器人的灵活性,研制兼具这2个特性的新型水下多足滑翔机器人。基于黏性流体理论,将多计算域法与滑移网格法高效结合,开展不同攻角和不同航速下的水动力数值计算研究,分析升阻力、升阻比和力矩与攻角、航速之间的变化规律,获得上浮和下潜时对应的最优攻角。以拟合的水动力参数为条件推导运动方程,对水下多足滑翔机器人的滑翔性能进行研究,得到最大水平速度的滑翔状态运动参数。该研究可为水下多足滑翔机器人外形参数优化设计提供数据支撑,同时能指导姿态调节系统的设计。

关键词：多足机器人水下滑翔机水动力性能滑翔性能

“海鲟4000”水下滑翔机水动力特性与滑翔性能研究

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水下无人系统学报 2019年第5期27卷 488-495页

作者：刘来连闵强利张光明中国船舶重工集团公司第710研究所

与一般水下滑翔机相比,4 000 m水下滑翔机使用深度更深,体型相对更大。为了克服海水密度变化的影响,其浮力调节系统的体积调节量也更大。准确的动力学模型以及精确的水动力系数是实现其控制系统设计以及精确导航的基础。文中将在结构参... 详细信息

与一般水下滑翔机相比,4 000 m水下滑翔机使用深度更深,体型相对更大。为了克服海水密度变化的影响,其浮力调节系统的体积调节量也更大。准确的动力学模型以及精确的水动力系数是实现其控制系统设计以及精确导航的基础。文中将在结构参数已定,动力学模型已知的前提下获得精确的水动力系数,对水下滑翔机性能进行预测,并为控制系统提供控制变量和优化方向作为研究的重点。以“海鲟4 000”水下滑翔机为研究对象,采用理论计算、计算流体动力学(CFD)仿真与试验数据分析相结合的方法,分析了水平翼参数对其滑翔性能的影响;获得了其在纵平面内做定常运动的水动力系数,并对其性能进行预测;通过试验数据分析,获得典型滑翔状态下不同净浮力对应的滑翔速度,并与理论计算进行对比分析,验证理论计算的正确性。研究结果表明:试验实际俯仰角控制与理论计算误差在5%以内;试验实际净浮力下的滑翔速度与理论计算误差在15%以内,满足控制系统相应控制量20%的误差需求。文中研究可为水下滑翔机控制系统的进一步优化和完善提供参考。

关键词：水下滑翔机滑翔性能水动力性能滑翔速度

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高空投送载体气动布局及滑翔性能研究

高空投送载体气动布局及滑翔性能研究

作者：张珅榕中国舰船研究院

学位级别：硕士

随着潜艇防空技术的发展,航空反潜平台低空发射鱼雷进攻潜艇面临着越来越大的危险,其生存能力将受到严重威胁,于是提出了具备防区外攻击能力的高空投送鱼雷的研制需求。一般采用对普通空投鱼雷加装高空投送载体的方式组成高空投送鱼雷... 详细信息

随着潜艇防空技术的发展,航空反潜平台低空发射鱼雷进攻潜艇面临着越来越大的危险,其生存能力将受到严重威胁,于是提出了具备防区外攻击能力的高空投送鱼雷的研制需求。一般采用对普通空投鱼雷加装高空投送载体的方式组成高空投送鱼雷。高空投送载体对全雷气动特性、动态特性以及滑翔距离均有重要影响。为此,本文初步建立了包含气动布局参数优化及滑翔性能分析在内的高空投送载体设计基本框架,主要工作有:依据飞行器设计经验,完成了高空投送载体气动布局形式、部件外形的参数表征;建立了全雷空间运动模型,给出了全雷气动特性计算方法以及动态特性分析方法;分析了滑翔弹道特点,利用动态优化方法建立了全雷最远滑翔距离计算模型;在上述工作基础上,以MK46鱼雷为投送载荷,利用多目标遗传算法进行了高空投送载体气动布局参数优化,进行了多工况下气动特性计算,不同初始条件下最远滑翔距离计算以及弹道特征点处动态特性分析。主要创新点为:1)利用动态优化方法对非线性时变的质心运动方程进行求解,得到满足多运动参数约束的方案飞行攻角,实现高空投送鱼雷最远距离滑翔求解,为全弹道优化设计关键技术中最优滑翔弹道设计环节提供了理论基础;2)研究了兼顾气动特性及结构质量的高空投送载体气动布局参数优化方法,以及包含动态特性、最远滑翔距离在内的全雷性能评估方法,为进一步构建全雷多学科优化平台提供了借鉴。

关键词：高空投送鱼雷投送载体气动布局滑翔性能

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可控翼伞、返回舱组合体滑翔性能研究

航天返回与遥感 1998年第2期19卷 8-11,7页

作者：葛玉君北京空间机电研究所北京100076

文中采用“九自由度”动力学模型分析了可控翼伞、返回舱组合体的滑翔性能。

关键词：翼伞回收技术返加舱滑翔性能组合体

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水下滑翔机的水动力性能和滑翔性能分析研究

水下滑翔机的水动力性能和滑翔性能分析研究

翼型后缘变弯对炮射滑翔增程弹气动特性的影响

第十一届全国水动力学学术会议暨第二十四届全国水动力学研讨会并周培源诞辰110周年纪念大会

作者：李霖陈进张志国冯大奎姚喜华中科技大学船舶与海洋工程学院

本研究以华盛顿大学研制的Seaglider水下滑翔机为研究对象,对水下滑翔机的纵平面运动进行了数值模拟研究。计算了其在垂直面做定常运动的水动力,包括升力、阻力和俯仰力矩。同时对水下滑翔机在不同俯仰角、不同速度下的周围流场的进行... 详细信息

本研究以华盛顿大学研制的Seaglider水下滑翔机为研究对象,对水下滑翔机的纵平面运动进行了数值模拟研究。计算了其在垂直面做定常运动的水动力,包括升力、阻力和俯仰力矩。同时对水下滑翔机在不同俯仰角、不同速度下的周围流场的进行了分析研究。通过研究水下滑翔机在纵平面内的运动方程,分析了滑翔机在滑翔过程中要求的最佳抗流能力所需的最大水平速度的典型滑翔状态。同时利用本研究的计算结果对具有最大水平速度的滑翔状态进行了运动参数的预报。

关键词：水下滑翔机水动力性能滑翔性能最大水平速度

来源： cnki会议评论

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火炮发射与控制学报 2025年第1期46卷 30-36页

作者：李钊张龙杨广珺王雨西北机电工程研究所西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室

增加炮射滑翔增程弹性能的核心是提高弹丸气动性能，在已有变后掠角结构的增程基础上，通过引入后缘无缝连续变弯技术，可减轻翼面气流分离，在不引起整体尺寸额外增加的前提下提高滑翔阶段的弹体升阻比，改善气动性能，增加滑翔航程。... 详细信息

增加炮射滑翔增程弹性能的核心是提高弹丸气动性能，在已有变后掠角结构的增程基础上，通过引入后缘无缝连续变弯技术，可减轻翼面气流分离，在不引起整体尺寸额外增加的前提下提高滑翔阶段的弹体升阻比，改善气动性能，增加滑翔航程。研究弹翼后缘弯度变化对弹药气动特性的影响规律，以后缘连续变形弹翼为对象，引入一方程S-A湍流模型封闭N-S方程并求解，分别完成具有±5°后缘偏角翼型的气动性能计算，对其在不同雷诺数下的升阻力系数、力矩系数等气动性能进行分析。数值计算表明：滑翔增程弹的弹翼从80%弦长处位置产生5°正偏转时，翼型升力系数提高可达16%以上，俯仰力矩有利于弹体稳定性能提高；后缘正偏转弹翼在流场动态发展过程中均可产生稳定升力，平均升阻比相比原始弹翼提高80%以上，滑翔距离增加78%以上。

关键词：炮射滑翔弹翼型后缘变弯气动特性滑翔性能

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鸭式布局对水下滑翔机水动力性能的影响

中国造船 2022年第4期63卷 143-150页

作者：李旭康张建星董石榴杨钢华中科技大学机械科学与工程学院武汉430074

运用计算流体力学方法验证鸭式布局的增升原理及其应用于水下滑翔机的可行性。对安装鸭翼的模型和原模型在水池中进行拖曳试验,验证了鸭翼的增升性能。试验表明,当鸭翼安装在主翼面上方时只能改善正攻角运动时的升阻性能,而负攻角运动... 详细信息

运用计算流体力学方法验证鸭式布局的增升原理及其应用于水下滑翔机的可行性。对安装鸭翼的模型和原模型在水池中进行拖曳试验,验证了鸭翼的增升性能。试验表明,当鸭翼安装在主翼面上方时只能改善正攻角运动时的升阻性能,而负攻角运动时的升阻性能没有改善,甚至变差。论文提出一种可改变垂向位置的鸭式布局,在正攻角运动时鸭翼位于主翼面上方,而在负攻角运动时它位于主翼面下方。通过仿真计算验证了方案的可行性。这项研究表明,在定常滑翔运动时,可变鸭式布局能有效提高水下滑翔机的升阻性能,改善滑翔性能,对鸭式布局进一步应用于水下滑翔机有一定借鉴意义。

关键词：水下滑翔机鸭式布局增升原理拖曳试验滑翔性能

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环帆伞可操纵特性仿真与试验研究

西北工业大学学报 2024年第6期42卷 1021-1029页

作者：黄云尧武士轻王永滨张扬南京航空航天大学航天学院江苏南京210016 北京空间机电研究所北京100094 中国航天科技集团有限公司航天进入减速与着陆技术实验室北京100094

为了研究环帆伞的可操纵特性,采用数值仿真与风洞试验相结合的手段分析了2种不同的操纵方式对环帆伞气动和滑翔性能的影响。第一种操纵方式为通过改变其中1组伞绳长度对环帆伞进行拉偏操作,第二种操纵方式为改变控制伞绳的长度使环帆伞... 详细信息

为了研究环帆伞的可操纵特性,采用数值仿真与风洞试验相结合的手段分析了2种不同的操纵方式对环帆伞气动和滑翔性能的影响。第一种操纵方式为通过改变其中1组伞绳长度对环帆伞进行拉偏操作,第二种操纵方式为改变控制伞绳的长度使环帆伞呈收口状。数值仿真采用ALE(arbitrary Lagrangian-Eulerian)流固耦合方法,并进行了相应的风洞试验。结果表明:拉偏操作能够有效地改变环帆伞的阻力系数,且在一定长度范围内,随着拉偏伞绳长度缩短,阻力系数明显减小,同时相较于未经过操纵操作的环帆伞,滑翔比最大提升幅度可达80%以上,具备一定的滑翔能力;收口操作对环帆伞的阻力特征影响较为显著,且控制伞绳长度越小,收口幅度越大,阻力特征越小,但相较于未经过操纵操作的环帆伞,滑翔比最大提升幅度仅为10%左右。风洞试验和数值仿真结果的对比显示,阻力系数和阻力特征曲线的变化趋势基本一致,且两者的相对误差在20%以内,验证了仿真方法的可靠性。

关键词：环帆伞数值模拟风洞试验气动性能滑翔性能