电动涵道推力矢量装置推力特性数值模拟优化

为提升低速风洞试验模型基于电动涵道推力矢量装置的推力特性,建立了电动涵道推力矢量数值仿真模型,对其推力特性开展了数值模拟,并通过地面台架试验和低速风洞试验对数值模拟结果进行了验证。在此基础上对推力矢量装置的进气畸变特性和推力特性进行了优化设计。结果表明:设置辅助进气门不仅能有效改善推力矢量装置低速时的进气总压畸变,还能增加进气流量以此提升装置的推力;喉道面积与电动涵道流通面积相匹配的推力矢量装置能很好地发挥电动涵道的潜在推力特性;减小电动涵道风扇的流通面积来匹配推力矢量装置的流通能力,以此消除叶尖分离提升转子效率可小幅提升推力;通过串联两台电动涵道来增加动力源功率也可有效提升推力。

无人机缩比验证机动力选型研究

世界各国在研制无人作战飞机过程中,均将缩比验证机试飞研究作为重要的一环,选择合适的动力系统是该环节中的首要工作。本文阐述了无人机缩比验证机动力装置的选型方法,结合对喷气发动机和电动涵道发动机各自特点的详细分析和试验数据,通过理论推导和汇总经验参数,获得了一套适用于缩比验证机的动力系统质量估算方法。

矢量电推进系统的气动-推进耦合模型

提出了一种适用于矢量电推进系统的气动-推进耦合模型,旨在通过结合理论模型与工程经验模型,实现对矢量电推进系统气动与推进性能的实时快速评估。为了准确描述系统的气动-推进耦合效应,首先,结合涵道推进增强系数公式与工程经验模型,建立涵道推进模型;紧接着建立了涵道气动模型,并基于推进效应影响完成了模型修正;然后,分析了涵道气流抽吸效应对机翼的影响,根据涵道是否倾转分别进行了讨论,完成了耦合推进系统的机翼增升模型的建立;最后,将所有模型统一至机体坐标系下,得到矢量电推进系统的气动-推进耦合模型,并依据CFD仿真计算进行了模型验证与分析。结果表明:所提出的气动-推进耦合模型可以准确描述涵道增推与机翼增升效应,能在极快的运算速度下保持较高精度,满足动力学系统与飞行控制系统的实时计算要求。

分布式电推进飞机气动-推进耦合特性地面试验

在绿色航空的研究中,分布式电推进(DEP)飞机因其在推进系统的高能量效率展现出巨大的应用潜力。但与传统推进方式的飞机相比,分布式电推进飞机在飞行时存在较强的气动-推进耦合现象。为探究分布式电推进飞机动力系统特性与气动-推进的耦合特性,设计了一套低成本的分布式电推进飞机气动-推进系统地面测试平台,通过地面试验,首先对动力系统的性能开展评估,随后通过地面试验结合数值模拟的方法对分布式电推进技术验证机的气动性能及其气动-推力耦合关系开展了研究。结果表明:涵道对边界层的抽吸效应使得上翼面的气流加速,导致上下翼面形成更大的压强差,使得升力增加;而升力增加引起的气动焦点后移现象,需要引起重视。研究结果为分布式电推进飞机的总体设计提供了参考。