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翼身融合水下滑翔机后缘舵流体特性研究

西北工业大学学报 2020年第1期38卷 24-30页

作者：马云龙潘光黄桥高李靖璐西北工业大学航海学院陕西西安710072 西北工业大学无人水下运载技术重点实验室陕西西安710072

为提高翼身融合水下滑翔机的操纵性及稳定性,将后缘舵融入其外形设计,并进行了CFD数值仿真,给出了其升力、阻力、升阻比等水动力参数随攻角、舵角的变化规律及相关云图。相比于传统水下滑翔机,翼身融合水下滑翔机不仅装载能力高,其最大... 详细信息

为提高翼身融合水下滑翔机的操纵性及稳定性,将后缘舵融入其外形设计,并进行了CFD数值仿真,给出了其升力、阻力、升阻比等水动力参数随攻角、舵角的变化规律及相关云图。相比于传统水下滑翔机,翼身融合水下滑翔机不仅装载能力高,其最大升阻比更是前者的3倍,具有更高的能源利用效率。同时,通过增设后缘舵,提升了翼身融合水下滑翔机的机动能力,且相较于可变翼水下滑翔机,相同大舵角下升阻比提升30%以上。最后通过对数值结果和云图的分析,阐述了翼身融合水下滑翔机与传统鱼雷及AUV,舵和本体间相互影响程度上的区别。

关键词：翼身融合水下滑翔机计算流体力学后缘舵

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翼身融合飞机发动机进气道声衬优化设计

计算机仿真 2023年第5期40卷 73-79页

作者：薛东文燕群杨嘉丰航空工业飞机强度研究所航空声学与振动航空科技重点实验室陕西西安710065

针对背撑式发动机布局的翼身融合体飞机进气道声衬开展空间布局优化设计。在频域内求解Mohring声类比方程,通过声模态模拟风扇噪声源,以无反射边界模拟声学远场;特别的考虑了进气道沿垂直面对称的特性,采用对称-反对称边界条件,通过2.5... 详细信息

针对背撑式发动机布局的翼身融合体飞机进气道声衬开展空间布局优化设计。在频域内求解Mohring声类比方程,通过声模态模拟风扇噪声源,以无反射边界模拟声学远场;特别的考虑了进气道沿垂直面对称的特性,采用对称-反对称边界条件,通过2.5维的求解提高了计算量,数值仿真的精度通过了与国际上公开的试验结果的对比。以降低进气道向机体表面的噪声辐射为优化目标,以进气道内沿轴向和周向布局声衬的声阻和声抗为设计变量,开展了声衬空间布局优化设计。优化结果表明,空间布局的声衬大幅度降低短舱进气道向外辐射的噪声的同时改变了短舱的向外噪声辐射特性,相比于向天空辐射的噪声,向机体表面辐射的噪声低10dB。空间优化布局的进气道声衬可显著改变噪声的指向特性。

关键词：翼身融合进气道声衬优化

动力系统布置对于翼身融合飞机气动特性的影响

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北京航空航天大学学报 2023年第5期49卷 1156-1165页

作者：贾媛杨玉腾吴江浩北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100191

为探究风扇和核心机对于巡航气动特性的共同影响,以350座的翼身融合布局客机为研究对象,采用改变核心机展向位置,在此基础上改变动力系统弦向位置和展向位置的方法进行研究。研究结果表明:巡航状态下,核心机位置对于整流罩表面压力分布... 详细信息

为探究风扇和核心机对于巡航气动特性的共同影响,以350座的翼身融合布局客机为研究对象,采用改变核心机展向位置,在此基础上改变动力系统弦向位置和展向位置的方法进行研究。研究结果表明:巡航状态下,核心机位置对于整流罩表面压力分布和飞机气动特性影响较小,动力系统后掠角为-12°,弦向位置为0.8时,升阻比可达22.39;在动力系统面积和流量不变的情况下,缩小其展向宽度会导致升力减小、阻力减小、升阻比下降、抬头力矩增加;飞机在巡航迎角3.2°下达到最大升阻比22.39,升力系数在起飞迎角10°下达到1.0541,满足起飞升力系数要求。

关键词：翼身融合动力系统核心机气动特性弦向和展向位置

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翼身融合水下滑翔机水动力性能对比分析

舰船科学技术 2023年第13期45卷 84-88页

作者：李一鸣方斌李定远海军工程大学舰船与海洋学院湖北武汉430033

翼身融合式水下滑翔机作为一种新型的水下滑翔机,具有良好的水动力性能,针对其开展的研究也越来越广泛。为论证等容积下翼身融合式水下滑翔机对比传统水下滑翔机具有水动力性能上的优势,选取2种外形的水下滑翔机进行三维建模,控制其内... 详细信息

翼身融合式水下滑翔机作为一种新型的水下滑翔机,具有良好的水动力性能,针对其开展的研究也越来越广泛。为论证等容积下翼身融合式水下滑翔机对比传统水下滑翔机具有水动力性能上的优势,选取2种外形的水下滑翔机进行三维建模,控制其内部容积相等。采用CFD计算方法,在不同速度、不同攻角下对2种模型进行仿真模拟并对比分析两者的水动力性能。结果表明,容积相等条件下,翼身融合式水下滑翔机的水动力性能对比传统水下滑翔机,最大升阻比提升了2.3倍。

关键词：水下滑翔机翼身融合计算流体力学水动力

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翼身融合水下滑翔机翼梢小翼减阻效应研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2018年第6期46卷 65-70页

作者：吕达宋保维姜军黄桥高西北工业大学航海学院

针对翼身融合水下滑翔机,利用计算流体力学方法,获得了加装翼梢小翼前后水下滑翔机的流体动力特性.以翼梢小翼高度、前缘后掠角、外倾角为外形参数,对比得到不同翼梢小翼外形与减阻效率之间的关系.通过观察有翼梢附近的尾部流场,对翼身... 详细信息

针对翼身融合水下滑翔机,利用计算流体力学方法,获得了加装翼梢小翼前后水下滑翔机的流体动力特性.以翼梢小翼高度、前缘后掠角、外倾角为外形参数,对比得到不同翼梢小翼外形与减阻效率之间的关系.通过观察有翼梢附近的尾部流场,对翼身融合的水下滑翔机翼梢小翼的减阻原理进行了分析.不同翼梢小翼减阻效果对比表明：在速度一定的条件下,翼梢小翼会对水下滑翔机翼梢尾部流场涡的形成产生显著影响,合理的翼梢小翼能降低翼尖涡强度,抑制涡的产生,在一定攻角范围内达到减阻效果.

关键词：水下航行器滑翔机翼身融合翼梢小翼减阻

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吸气流动控制对翼身融合飞机气动特性的影响

北京航空航天大学学报 2022年第6期48卷 1065-1071页

作者：贾媛曹翔吴江浩北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100083

以采用分布式动力的翼身融合飞机为研究对象,探究了吸气流动控制方式(吸气位置和吸气动量)对飞机起飞和巡航状态下气动特性的影响规律,解释了吸气流动控制影响翼身融合飞机气动特性的机理。研究结果表明:起飞大攻角状态下,采用外翼段吸... 详细信息

以采用分布式动力的翼身融合飞机为研究对象,探究了吸气流动控制方式(吸气位置和吸气动量)对飞机起飞和巡航状态下气动特性的影响规律,解释了吸气流动控制影响翼身融合飞机气动特性的机理。研究结果表明:起飞大攻角状态下,采用外翼段吸气方案(吸气位置为0.05c,吸气动量为0.02),飞机最大升力系数与无吸气状态相比提升7.16%;巡航状态下,采用中心体段吸气方案(吸气位置为0.6c,吸气动量为0.0125),可改善动力系统的压力分布,飞机升阻比与无吸气状态相比最大提升2.14%。

关键词：翼身融合流动控制吸气位置吸气动量气动特性

翼身融合运输机分布式电推进系统设计及油耗评估

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航空动力学报 2019年第10期34卷 2158-2166页

作者：达兴亚李永红熊能钟世东中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所

针对翼身融合运输机开展了分布式电推进系统的总体设计与油耗评估。通过数值计算完成了70t载质量翼身融合飞机的气动设计与优化。在巡航马赫数为0.80和10km高度的设计点,最大升阻比达到了24。通过求解积分边界层方程组,完成了电推进系... 详细信息

针对翼身融合运输机开展了分布式电推进系统的总体设计与油耗评估。通过数值计算完成了70t载质量翼身融合飞机的气动设计与优化。在巡航马赫数为0.80和10km高度的设计点,最大升阻比达到了24。通过求解积分边界层方程组,完成了电推进系统的总体设计。电推进系统包含10个推进风扇,风扇直径为1.45m,压比为1.35,巡航功率为2.94MW。建立了考虑燃烧过程的发动机一维性能模型,对发动机油耗进行了评估,获得了不同发动机循环参数下燃油消耗。建模结果表明,基于翼身融合布局和分布式电推进技术,可使运输机的油耗较C-17节省近50%。

关键词：分布式电推进大型运输机翼身融合边界层吸入飞机油耗

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翼身融合布局缩比模型飞行试验动力影响分析

飞行力学 2020年第2期38卷 66-70页

作者：马坤王立波张声伟王伟张守友西安飞机设计研究所总体气动设计所陕西西安710089

动力系统的进排气效应是影响翼身融合布局飞机俯仰力矩特性和全机纵向配平的重要因素。为了研究动力对全机俯仰力矩的影响,基于飞行动力学方程,提出了一种动力影响计算方法。以某翼身融合布局缩比模型为研究对象,结合风洞试验数据,分析... 详细信息

动力系统的进排气效应是影响翼身融合布局飞机俯仰力矩特性和全机纵向配平的重要因素。为了研究动力对全机俯仰力矩的影响,基于飞行动力学方程,提出了一种动力影响计算方法。以某翼身融合布局缩比模型为研究对象,结合风洞试验数据,分析了模型飞行试验中爬升段、平飞段和下降段动力对全机俯仰力矩系数的影响,同时计算了迎角测量误差对俯仰力矩计算结果的影响。分析结果表明:动力使该翼身融合布局缩比模型低头力矩增加,会对全机纵向配平产生不利影响;迎角测量精度对俯仰力矩计算结果有较大影响。

关键词：翼身融合缩比模型俯仰力矩

基于代理模型的翼身融合水下滑翔机外形优化设计

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西北工业大学学报 2021年第1期39卷 85-92页

作者：叶鹏程王聪聪潘光西北工业大学航海学院陕西西安710072 西北工业大学无人水下运载技术重点实验室陕西西安710072 中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所河南洛阳471000

为了提高翼身融合水下滑翔机(blended-wing-body underwater glider,BWBUG)外形的设计质量与优化效率,提出一种基于代理模型的翼身融合水下滑翔机外形优化(surrogate-based blended-wing-body underwater glider shape optimization,SBUGSO)框架。以最大升阻比(lift to drag ratio,LDR)为优化目标,排水体积不减小为约束条件,对翼身融合水下滑翔机外形进行优化。优化后的翼身融合水下滑翔机升阻比提高了24.32%,研究表明提出的基于代理模型的翼身融合水下滑翔机外形优化框架能够有效降低计算资源,同时提高水下滑翔机流体动力性能和排水体积,相比其他优化算法,具有明显优势。

关键词：水下滑翔机翼身融合代理模型外形优化设计升阻比