无人机下投探空仪投放过程数值模拟

下投探空在台风监测和预报中具有重要的应用价值,高空长航时无人机是下投探空首选平台。针对云影无人机投放探空仪的安全性问题,采用非结构动态嵌套网格技术,基于RANS及六自由度运动的方法,对轻质复杂外形探空仪的投放过程开展了数值模拟研究,结果表明在投放过程中气动力明显大于重力,其中气动阻力可达5倍重力以上;探空仪流向运动大于重力方向,展向运动不明显;开口端的存在使探空仪具有一定稳定性,姿态较为稳定;探空仪尺寸较小,投放初始阶段受吊舱尾迹影响大。采用Euler方程模拟流体域,并和RANS方法进行了对比研究,发现忽略流体粘性无法准确获得气动力,从而验证了该方法的准确性。