地效飞行器波浪环境下气动特性分析

基于计算流体力学与海洋波浪理论,非定常不可压RANS方程采用有限体积法求解,采用VOF液面捕捉法、整体动网格法、速度入口造波法,探究波浪环境以及无动力地效飞行器姿态对其气动性能影响。结果表明,在规则波浪情况下,无动力地效飞行器最佳巡航角度为4°左右,在上行波时,升阻比下降,气动力性能相对减弱;在下行波时,升阻比上升,气动力性能相对增强,2°攻角变化规律相反。对于相同姿态角,波浪位置对地效飞行器机翼的气动性能影响较小,上翼面压力系数变化较小,在上行波时,机翼下表面压力增加,正压区范围扩大;在下行波时则相反。地效飞行器处于同一波浪位置时,上翼面前缘负压区随攻角增大而增大,下翼面前缘正压区随攻角增大而减小,压力系数快速增加。

地效飞行器大迎角近地面飞行分离流动数值研究

利用Fluent软件求解定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,数值模拟地效飞行器大迎角近地面飞行的全机流场,研究地面效应引起的分离流动。研究结果给出了大迎角近地面飞行机翼上翼面分离流动随飞行高度的变化规律,分析了飞行高度降低引发流动分离的原因,阐述了流动分离对气动性能的影响规律。

地效飞行器波浪地面飞行气动性能数值研究

使用Fluent软件求解非定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,采用滑移网格技术数值模拟地效飞行器在波浪地面上方飞行的全机流场,研究波浪地面对气动性能的影响。在余弦波浪地面上方飞行,气动力呈现周期性,文中给出了一个周期内气动力的变化规律,分析了飞行高度和迎角对气动力平均值和气动力波动幅度的影响规律。一个周期内翼剖面的压力分布表明,波浪地面主要影响机翼下表面的压力分布,对机翼上表面的压力分布影响很小。

地效飞行器近波浪地面大迎角飞行分离流动数值研究

数值模拟了地效飞行器近波浪地面大迎角飞行的分离流场,研究飞行高度和地面波浪对气动性能的影响。使用Fluent软件求解非定常可压缩流动的质量加权平均NS方程和标准k-ε湍流模型,使用滑移网格处理地效飞行器和波浪地面间的相对运动。飞行高度降低,机翼上翼面的附着流动转化为分离流动。波浪地面飞行气动力平均值和水平地面飞行气动力随飞行高度变化的规律完全一致。

地效飞行器地面巡航气动性能数值模拟及分析

采用有限体积方法求解定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,模拟地效飞行器地面巡航全机流场。计算结果给出了地效飞行器气动性能随飞行高度和迎角的变化规律;采用镜像法理想涡模型分析了地面效应对翼尖涡位置和气流下洗角的影响;详细阐明了地面效应对诱导阻力的影响规律。

地效飞行器的发展现状及军事应用前景

地效飞行器是一种利用地面效应原理飞行的新型运载工具,以俄罗斯为主要背景,分析了地效飞行器的发展简史及现状,总结了地效飞行器的优越性能,最后对地效飞行器的军事应用前景进行了展望。

地效飞行器及其军事价值

地效飞行器作为一种新型高速运输工具,具有不可替代的优势。分析了地效飞行器的特点,介绍了国外的研究进展以及军事应用前景。

地效飞行器对称断阶着水过载的数值计算

地效飞行器是一种利用地面效应原理飞行的运载工具。通常,地效飞行器机身对称断阶着水时的水动力载荷对机身的作用力最大。所以,准确地掌握船体的着水载荷,对于减轻机身结构的重量有着重要作用。本文采用数值计算方法,得到了某型号地效飞行器对称断阶着水过程中重心处过载系数,以及机身底部蒙皮上的压力分布规律。该结果与地效飞行器设计规范得到的结果相符合,并且计算方法和结果可用于指导具体的地效飞行器型号结构设计。

地效飞行器发展回顾及前景展望

介绍了国内外地效飞行器发展情况和研制的最新进展,对其特点和应用前景进行了叙述,分析了地效飞行器发展中存在的技术障碍,探讨了地效飞行器的发展方向。

地效飞行器水面起飞滑跑距离估算方法

地效飞行器、水上飞机在水面起飞时,由于受到发动机推力、水动力和空气动力的作用,其运动规律非常复杂。加上阵风、水面状态以及驾驶员的操纵技术等一系列因素,使情况更加复杂化了。本文在基本运动方程中引入了机身浸湿面积与滑行速度成负斜率线性关系的假设,从而简化了起飞距离的计算过程,得到发动机推力与起飞滑行距离之间的关系曲线。本文为地效飞行器、水上飞机的发动机选型或起飞滑跑距离的估算,提供了简便的计算方法。

地效飞行器的发展现状及军事应用研究

地效飞行器是一种利用地面效应原理飞行的新型运载工具,该文以俄罗斯为主要背景,介绍了国外、国内地效飞行器的发展简史及现状,总结了地效飞行器的优越性能,最后对地效飞行器的军事应用前景进行了展望。

地效飞行器机翼气动性能数值分析

选取NACA5312翼型,利用Fluent软件,采用有限体积法,求解定常可压缩流动的质量加权平均N-S方程和标准k-ε湍流模型,数值模拟地效飞行器在不同高度、速度及飞行迎角下的飞行状态。对比无界流场,研究了在地效作用下,气动特性与迎角、来流速度以及相对飞行高度的关系。

基于盒式翼的地效飞行器气动布局概念设计

根据地面效应的特点及相似准则,给出了基于展弦比、梢根比和机翼离水相对高度等参数的盒式翼外形简化设计原则。针对地效飞行器高度焦点配置,结合盒式翼外形简化设计原则,给出了盒式翼纵向位置的简化设计方案。针对盒式翼地效飞行器在起飞过程中的升阻特性,给出了发动机类型选择及动力配置的优选方案。针对地效飞行器的飞行特点,阐述了盒式翼地效飞行器机身和尾翼的设计要点。通过以上分析为基于盒式翼的地效飞行器气动布局概念设计提供了设计依据和参考。

鸭式布局地效飞行器纵向静稳定性数值研究

针对地效飞行器纵向静稳定性这一重要技术问题,应用数值模拟的方法对鸭式布局地效飞行器的纵向静稳定性进行了研究。首先对传统布局与鸭式布局纵向静稳定性的特点进行了对比分析;然后,通过改变前置鸭翼展弦比分析其对纵向静稳定性的影响。研究结果对地效飞行器的气动布局设计和研究有一定的指导和参考价值。

地效飞行器水面空气动力特性探讨

分析了水面空气动力的成因、特点及其对地效飞行器的影响，提出了地效飞行器气动特性的预测方法。通过典型外形的计算、试验结果分析，提出了地效区内空气动力的一些规律。

关于俄罗斯地效飞行器的一些新情况

飞行器在接近地面或水面飞行时,其主翼面下洗减少,因而能提高升力、减少诱导阻力,使飞行器能获得高于现在喷气客机的升阻比,能得到接近现在喷气客机的巡航速度,使其按每客座公里燃油消耗计算的运输效率能高于喷气客机。而更突出的特点是安全性高。因此,作为跨海运输工具,前景非常广阔。

地效飞行器双断阶机腹着水砰击过载分析

地效飞行器着水过程中,断阶着水产生的冲击易导致结构表面屈曲或破坏。基于ALE有限元法,通过罚函数法处理两相界面流固耦合问题,对地效飞行器着水过程进行数值模拟,分析不同前飞速度、下沉速度、俯仰角等参数变化对浸水深度、砰击过载等的影响。结果表明:在研究工况下,机体着水产生的压力峰值均出现在断阶处;随着俯仰角增加,水平过载峰值减小,垂向过载峰值先增大后减小,俯仰角为7°时垂向过载峰值最大,是最低过载峰值(俯仰角为15°时)的1.4倍;前飞速度增加致使水平过载峰值增大,而对垂向过载峰值影响不明显,但垂向过载峰值与垂向速度的平方近似呈线性关系,下沉速度越大,砰击过载峰值越大。

某大型地效飞行器及其驮运巡航状态气动特性数值模拟

研究地效飞行器及其驮运负载飞行器巡航状态的气动特性,对大型地效飞行器的研发具有重要意义。采用求解N-S方程的有限体积法,分别针对地效飞行器巡航状态及其驮运负载飞行器巡航状态进行数值模拟分析。结果表明:综合考虑升阻比与阻力的大小,地效飞行器巡航状态机翼的最佳安装角为5.5°;综合考虑升阻比与巡航飞行的安全性、操纵性,地效飞行器巡航状态的最佳飞行高度为8 m;综合考虑巡航经济性以及从巡航状态过渡到分离状态的安全性与可靠性,两机驮运巡航状态下负载飞行器的最佳迎角为3°。

超巨型地效飞行器巡航状态气动特性数值模拟

采用有限体积法求解定常可压缩流的质量加权平均N-S方程和Standard-Allmaras湍流模型,对超巨型地效飞行器全机水面巡航状态进行气动特性计算分析。通过研究端板厚度、主翼安装角、巡航高度、飞行迎角等因素对气动特性的影响为超巨型地效飞行器的气动布局设计提供依据。在综合考虑升阻比和海况的影响下,确定超巨型地效飞行器的最佳巡航高度为5~30 m,最佳巡航迎角为2°左右。