机翼扭转和副翼偏转横滚操纵比较研究

机翼扭转和经典副翼后缘偏转都是未来可能的智能机翼横滚操纵方案。采用Fluent仿真软件对扭转式机翼与经典副翼构型机翼进行了对比研究,主要分析两者在升阻性能、横滚操纵力矩、压力分布等方面的差异和特征规律,得到了扭转变形机翼相对副翼舵面的横滚操纵当量作用和气动优势。所设计的机翼方案由于扭转式机翼横滚操纵的机翼变形连续性以及所需扭转角度较小,易于保持流场的附着和稳定,所以达到相同横滚力矩系数,扭转式机翼所需扭转角度为副翼偏转角度的30%~50%左右,并且升阻比显著优于副翼式机翼,而且随着操纵角度增大优势更加明显,在大舵角操纵时扭转式机翼升阻比超过副翼式机翼约一倍。

非对称转捩对横向偏离稳定的影响

为研究非对称转捩对横向偏离稳定的影响,采用指定位置的强制转捩方法,对典型升力体外形进行非对称转捩的的数值模拟,包含全层流、全湍流及斜线转捩情况的计算与分析,得到非对称转捩对横向偏离稳定性影响的结论。结果表明:极端转捩会使飞行器航向稳定性变差,斜线转捩甚至会使飞行器航向稳定性的极性发生改变。

面对称飞行器横侧向稳定控制设计研究

针对面对称飞行器横侧向稳定控制的应用需求,首先采用全状态量反馈控制器,基于劳斯稳定判据,求解了方向舵控制与副翼控制的稳定条件,并分析了使用常规控制方案的飞行器气动特性要求。其后分别在横向操纵偏离参数(LCDP)小于 0 及大于 0 状态下设计了方向舵主导、副翼主导、常规(+AIR)3 类控制策略。最后进行了控制器参数调整,数值仿真表明不同工况下均可实现姿态角的稳定跟踪,验证了稳定条件及控制策略的适应性与有效性。

矢量泵喷推进器水动力性能

传统水下航行器采用鳍舵装置控制航向和航速,舵的存在会降低推进器的进流品质,增强推进器的直发声,引起艇体产生结构振动。为解决该问题,设计一种全新的泵喷推进方式,在泵喷推进器的导管尾缘加装一段能调整和控制方向的尾喷管。基于STAR-CCM+软件进行数值计算,结果表明:该矢量泵喷推进器可产生较大的横向操纵力,可实现舵的操纵效果。