双机身布局验证机气动特性及横航向飞行品质分析

针对双机身布局飞机在气动和飞行力学方面的特殊性,采用CFD数值方法计算并分析了双机身、双垂尾布局验证机的气动特性,基于飞行动力学理论分析了其横航向飞行品质特性。结果表明:验证机由于内外翼段失速迎角的差异,气动特性存在一定的非线性;验证机的横航向典型模态中螺旋模态稳定,荷兰滚模态和滚转模态在高空低速时只能满足2级飞行品质标准,荷兰滚阻尼比具有随巡航速度增加而增加的特点,副翼能力略显不足;飞行高度和飞行重量增加会降低横航向稳定性。

复合式常规旋翼高速直升机机身气动布局风洞试验研究

复合式常规旋翼高速直升机是国内外高速直升机重点发展的几种构型之一。本文首先简要介绍了某300kg复合式常规旋翼高速直升机的机身气动布局形式,针对该机设计并加工了1∶1.5机身风洞试验模型,在4m×3m风洞开展了机身气动特性风洞试验。通过对比不同机身部件组合状态在不同迎角、侧滑角条件下的气动力及纵横向气动导数,获得了全机及各部件气动性能。根据风洞试验结果,结合已建立的旋翼气动力模型和螺旋桨气动力模型,建立了全机飞行力学模型,并分析了不同飞行速度下全机的静稳定性,验证了该复合式高速直升机具有合理的机身气动布局,研究结果可为复合式常规旋翼高速直升机的进一步发展提供参考。

Herbst机动中的摇滚运动试验研究

为了研究新型战斗机布局在Herbst机动中的非指令摇滚运动问题,研制了模拟Herbst机动运动的风洞试验装置,发展了运动/流动同步测量技术;借助试验装置,研究了尖侧缘机身布局在Herbst机动中的摇滚运动形态,找到了摇滚运动产生的主要阶段,分析了运动参数对摇滚运动的影响规律。结果表明:Herbst机动中的摇滚运动主要来自于俯仰拉起阶段,圆锥运动阶段对摇滚运动基本没有影响;在俯仰拉起阶段,摇滚运动随拉起速度可分为准静态区、过渡区和类正弦区;在快速拉起的类正弦区,当拉起减缩频率为0.01时,拉起中的摇滚运动曲线在俯仰角50°之前基本重合,在俯仰角50°之后较为分散,在一定的俯仰角范围内,拉起减缩频率可作为尖侧缘机身布局拉起摇滚运动的无量纲参数。

高超声速轴对称机身-机翼布局翼身干扰分析

为研究高超声速轴对称机身-机翼布局的翼身干扰特性,选择窄条翼和中单翼两种典型组合体布局作为研究对象,从流场和气动力两个方面对其进行系统研究。结果表明:相比于无机翼干扰的轴对称机身,位于机翼斜激波区的机身腹部压力更高,且机翼阻断了高压气流的“上洗”运动,减小了机身背风面压强,机身获得了更多升力;相对于无机身干扰的机翼,中单翼由于与头锥激波发生干扰获得更多升力,而窄条翼处于膨胀区内,其升力小于无翼身干扰时窄条翼升力;机身-机翼布局的升力大于单独机翼与单独机身的升力总和。

超音速旅客机设计中两个重要的技术要求

超音速旅客机SSA(SupersonicAirliner)是未来商用运输机发展的一个重要方向 .在研究新一代SSA载荷、航程、速度等指标的基础上 ,推导出SSA设计中 2个重要的技术要求 .一是通过创造性地仿照亚音速客机机身布局方法 ,提出适用于SSA的机身布局方法 ,推出SSA乘客总数对机身布局的要求 .算例分析表明 ,这种机身布局方法具有一定的合理性和工程实用性 .二是作相关假设后 ,对布雷盖(Breguet)航程公式进行变形 ,再利用重量估算方法 ,导出起飞总重量、任务燃油消耗量与巡航升阻比的关系 ,得到运营经济性对SSA巡航升阻比的要求 .所揭示的这 2个技术要求在进行SSA多学科综合优化设计中具有重要作用和指导意义 .

航空发动机在飞机上的安装结构

本文首先阐述了安装结构的通用设计要求、载荷限制以及发动机工作状态的热膨胀问题。继而讨论了航空发动机在飞机上的几种典型安装位置。此后,文中还介绍了四种用于航空发动机安装结构的联接结构单元,完整的安装结构可以通过这四种联接单元的组合而实现,最后介绍了几种发动机布局下的结构设计实例。

高超声速轴对称机身-机翼布局参数化分析与优化

为研究机翼平面形状对高超声速轴对称机身-机翼布局气动性能的影响,建立了机翼参数化方式,从展弦比和翼面积两个方面对其进行了系统研究。基于B样条曲线参数化方法和遗传算法,开展了机翼前缘线和后缘线的优化设计,并对最优升阻比方案的流场进行分析。结果表明:前体激波与机翼的干扰范围是影响组合体布局气动性能的重要因素;优化的机翼前缘线与前体激波边界基本重合,减少了迎风面与背风面的气流泄漏,进而提高了组合体布局的升阻比;调整机翼后缘线对组合体布局升阻比的影响较小,但可显著改善升力性能。