双尾撑布局弹性飞机配平诱导阻力分析与优化

基于能量方法推导了弹性飞机静气弹配平方程,提出了用定常涡格法结合Trefftz平面理论与阻力计算经验公式来求解弹性飞机定直平飞配平状态诱导阻力与配平阻力的分析思路,建立了通过机翼几何扭转角优化配置减小全机诱导阻力的分析方法.以某双尾撑无人机为例进行研究,分析发现尾撑纵向弯曲刚度对该布局飞机的全机诱导阻力、升降舵配平舵偏型阻及全机阻力等参数有重要影响.优化分析结果表明:通过机翼扭转角的合理优化,可使全机展向升力分布形式更接近于椭圆分布,进而有效减小全机诱导阻力,且对其他阻力分量也有一定的减缓效果.

重心位置对飞机阻力及其飞行性能的影响

为了降低配平状态下飞机的阻力问题，推导了飞机升致阻力与重心位置间的关系式。以一架典型的后平尾飞机为例，计算了向后移动飞机重心的位置，放宽对飞机固有静稳定度的要求对飞机配平升致阻力和总阻力以及对部分性能的影响。结果表明，当向后移动重心位置时，其配平升致阻力下降，并在某一重心位置时达最小值。对于一架现役飞机，通过重心后移的方法只能得到较小的性能收益。因此。

某无人机基于载重任务的重心位置配置分析

基于某无人机的载重任务特点和要求,提出和分析了一种通过利用载重物调节无人机任务阶段重心位置,改善爬升和下滑阶段升阻特性来提高性能的方法。推导了重心位置变化与配平升力线斜率、升致阻力系数之间的关系。分析了通过调节重心位置改善爬升和下滑阶段升阻特性,从而提高性能的可行性;并结合实际模型进行了爬升与下滑阶段升阻特性计算。通过与任务阶段重心位置始终保持不变设计方案的对比,得出了通过调节重心位置可有效改善飞机爬升和下滑阶段升阻特性,提高性能的结论。

太阳能微型无人机气动效率计算方法

针对太阳能-锂电池混合动力微型无人机低雷诺数、巡航速度范围大的问题,对可能使用的翼型进行数据拟合,统计并建立雷诺数与翼型阻力关系函数,得出低雷诺数对气动力影响的计算方法,同时进行尾翼配平阻力计算,修正巡航速度变化对气动力的影响。通过FLUENT仿真及实际飞行测试,验证了该计算方法的可行性。

一次风管风粉均匀性影响因素研究

各一次风管的风粉均匀性是影响炉内燃烧工况的重要因素,对制粉设备的稳定运行和锅炉燃烧的稳定及经济性有显著影响。文中分析了一次风管风粉均匀性的主要影响因素,并提出了相应的解决方案。通过对阻力型影响因素的分析建立了一次风管的阻力动态计算模型,并根据实例用不同方法设计了节流孔的尺寸,为在线监测风粉的均匀配平提供了理论依据,对调整各送粉管道阻力特性的一致有益。

亚声速翼身融合无人机概念外形参数优化

为了兼顾翼身融合(BWB)布局无人机(UAV)的气动、隐身和结构重量要求,应用优化方法研究了某亚声速翼身融合无人机概念方案的外形设计问题。外形优化设计流程包括全机参数化几何外形模型、气动分析、机翼根部弯矩计算、雷达散射截面(RCS)分析、代理模型的建立和外形参数优化计算。选择了三种不同优化目标研究翼身融合无人机外形优化问题:①未配平状态升阻比最大;②配平状态升阻比最大;③配平状态升阻比尽量大和机翼弯矩尽量小。通过优化结果的对比分析,揭示了配平约束和机翼弯矩目标对优化设计结果的影响。研究结果表明:计入配平约束能够有效提高配平升阻比;将配平状态升阻比尽量大和机翼根部弯矩尽量小作为优化目标能够获得合理的优化外形。

考虑放宽静稳定度的民用客机气动优化设计

为了更加有效地减小民用客机考虑配平约束后的阻力,针对典型跨声速民用客机机翼-机身-平尾构型研究了不同静稳定度下的气动优化设计,并总结出在民用客机的减阻设计中考虑放宽静稳定度具有较大的减阻潜力。通过自由型面变形(FFD)技术对全机外形进行参数化,实现机翼型面的变形,进行气动优化设计并改变平尾的偏转保证全机能够力矩配平。采用基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程的离散伴随方法求解目标函数对设计变量的梯度,然后基于序列二次规划算法进行基于梯度的气动优化设计。基于CRM(Common Research Model)构型,针对不同参考重心位置进行了考虑配平约束的减阻优化设计研究,验证了优化设计系统的有效性,算例结果表明,随着重心位置后移即放宽静稳定度,优化构型配平阻力减小,外翼段前缘吸力峰值明显降低且双激波的强度得到有效减弱,此外机翼的升力系数分布更加贴合最佳升力系数分布。