飞机机翼积冰研究方法和进展分析

通过对目前国内外研究飞机机翼积冰三种方法的分析,指出了它们各自优缺点,重点介绍了现行国内外研究的进展和新趋势,提出了研究方法的改进方案和进一步研究的建议。

飞机机翼积冰表面粗糙度研究

本文对飞行过程中的飞机机翼积冰过程的数值模拟中的粗糙度计算提出了改进。此方法结合S-A湍流模型中改进的积冰表面粗糙度计算,对飞机机翼积冰过程进行了数值模拟。为验证方法的效果,本文计算了NACA0012翼型的积冰情况及对气动特性参数的影响,计算结果与试验数据结果进行了对比,并与目前国际上广泛采用的经验公式计算粗糙度的方法进行了对比讨论。结果表明改进的方法和文献中的试验数据吻合良好。

机翼积冰对机翼动态特性的影响

针对某型飞机机翼积冰后机翼性能改变问题,提出了一种基于流场和结构场耦合分析的机翼结构特性方法。该方法应用有限元法对二维定常不可压粘流的时均N-S方程进行离散求解,采用四阶龙格-库塔(RK)法求解水滴运动方程确定积冰污染程度,通过与未污染时的机翼特性和安全飞行包线指标对比,分析机翼积冰对机翼动态特性的影响。算例说明了该方法的有效性。

一种机翼积冰气动系数工程估算方法

建立了NACA0012翼型积冰气动数据库,探讨了一种基于多维空间广义体积的积冰气动系数估算方法。结合皮尔逊积矩相关系数分析各积冰参数与气动系数的相关性,通过忽略相关性较小的飞行因素降低模型维度,在保证精度的前提下提高计算效率。最后对多组积冰参数进行算例验证,并与试验结果和经验公式估算结果进行对比,表明该估算方法具有较高的精度和可靠性,可以有效应用于各种积冰参数下气动系数的估算。

积冰机翼失效故障诊断

针对某型飞机机翼积冰后机翼性能改变问题,提出了一种基于流场和结构场耦合分析的机翼气动特性、结构特性故障诊断方法。该方法首先应用有限体积法对二维定常不可压粘流的时均N-S方程进行离散求解,采用四阶龙戈-库塔(RK)法求解水滴运动方程确定污染程度,然后耦合流场和结构场分析积冰后的机翼特性,通过对比未污染时的机翼气动特性和结构特性和安全飞行包线指标,判断积冰机翼是否失效。通过机翼积冰的相似实验结果表明,该方法能有效的应用于积冰机翼的性能判断和故障诊断中。

基于神经网络的飞机积冰问题预测方法

目的针对基于神经网络的机翼积冰冰形预测方法提出几点改进建议;方法概述四种典型的运用神经网络来预测积冰的方法;结果分析指出四种方法的优缺点,以及国内外的研究进展和新趋势;结论构建综合的冰形预测网络以及扩充和改善网络是研究神经网络积冰预测的主要方向。

二维翼型的积冰数值模拟精度提升方法

本文研究并提出了一种可以提升二维翼型积冰模拟精度的方法。采用时间多步法进行冰层增长计算,利用基于流场特征的网格自适应方法,对计算网格进行自适应优化,得到更精确的流场解;利用ALE方法对每个时间步积冰后的机翼外形进行网格重构,为后续时间步流场计算提供更准确的计算网格。最后通过算例验证了这种方法可以有效提升积冰模拟的精确性。

防除冰技术在试飞工程中的安全性研究

随着军事力量的日益发展壮大,飞机(直升机)的列装在强军之路上越来越紧迫。我国地域辽阔,气候条件差异大,为了满足各种型号的飞机(直升机)能够在不同环境下安全飞行,这使试飞任务难上加难,试飞风险也逐渐升高。高寒试飞是每个型号的试验机必修课,要使飞机(直升机)在寒冷气温下安全飞行,防除冰是必不可少的一项技术。不论是大型飞机机翼积冰还是直升机旋翼结冰都会对飞行器的飞行姿态造成很大影响,特别是在飞行过程中面临严重的安全隐患。本文对飞机(直升机)防除冰技术在试飞工程中安全性进行研究。

飞机积冰对飞机气动性能和操稳特性的影响

积冰是最复杂的飞行气象现象之一。在云、雾、雨或者湿雪中飞行时,飞机的流线部位、动力装置和特种设备外露部位的冰的聚积现象叫做飞机积冰。积冰的必要条件是在飞行高度上空中有过冷却水滴,飞机表面温度在零度以下。飞机积冰会使飞机空气动力性能、稳定性、操纵性变差,飞行性能下降,发动机工作不正常,同时出现飞行仪表指示误差,风挡玻璃模糊不清等现象,从而给飞行带来一定的困难。