基于重叠网格的船舶航向稳定性数值研究

基于重叠网格技术,采用URANS粘性数值模拟方法,对标准船模KVLCC2裸船体的航向稳定性进行了数值预报。基于STAR-CCM+平台,采用重叠网格技术和切割体网格,根据SIMMAN2014提供的标准算例,对KVLCC2进行了斜航运动和纯艏摇运动的数值模拟,得到了横向力和转首力矩的历时曲线,并根据操纵性数学模型推倒出水动力导数,并计算稳定性衡准数,所有计算结果同模型试验数据吻合较好,验证了采用当前处理方法预报航向稳定性的可靠性。

动量增升高升阻比飞行器横航向稳定性研究

考虑高超声速飞行器装填、防热及操稳等多约束条件下的实用化设计需求,提出一种新型下反式高升阻比滑翔飞行器气动布局。借鉴乘波体飞行器的高升力设计方法及动量增升原理,该新型飞行器采用下反式后掠翼构型,上表面为光滑倒圆“Λ”形设计,下表面为内凹的装填空间,为尽可能避免长时间超远距离高超声速飞行带来的防热负担,采用后缘体襟翼及体侧扩张方向舵面设计。采用数值计算方法对所提布局思路进行验证分析,计算结果表明:在飞行高度为40 km,Ma=10的条件下升阻比可以达到4.48左右,在一定迎角范围内均具备很高的气动效率,验证了所提布局的有效性。同时重点针对所提布局共性的横航向稳定性问题基于数值模拟方法探讨了3种不同优化改进方案的效果及可行性,并采用风洞试验对两侧翼梢V尾的控制方案进行横航向稳定性控制效果的试验验证,结果表明:采用两侧翼梢V尾的控制方案是实现横航向稳定性控制的较优方案。

全垫升气垫船航向稳定性研究

通过对扰动运动方程的分析得到了船舶航向稳定性衡准数的计算公式,并计算了某型全垫升气垫船的航向稳定性衡准数;建立了基于船模试验数据的某型气垫船的运动仿真模型,通过舵角干扰和螺旋操纵仿真试验研究了其航向稳定性。研究结果表明,全垫升气垫船在低航速时不具有航向稳定性,在高航速时具有直线运动稳定性,并且航向稳定性随着航速的增高而增强。

农林飞机近地作业飞行的横航向稳定特性

分析了地面效应对飞机产生附加滚转和偏航力矩的气动新机理,研究了农林飞机近地作业飞行时横航向气动特性随高度的变化规律,推导了考虑地面效应影响时的飞机横航向静稳定性新准则,并分析了不同飞行高度时这些静稳定性的变化趋势。采用地效区内飞机的运动方程,计算并分析了农林飞机不同作业高度下的横航向模态特性及变化规律,并进行了模态特性的简化和验证分析。

全垫升气垫船的航向稳定性

建立了全垫升气垫船的4自由度操纵运动数学模型.采用水平面平面运动机构进行约束模型试验来测量气垫船的水动力,试验中改变了速度、漂角、摇首角速度和横倾角;用风洞试验来测量气垫船的空气动力,试验中改变了漂角和螺旋桨的推力.对直航和斜航的航向稳定性进行了计算.计算结果表明,全垫升气垫船的航速越高,航向稳定性越好,在越峰前不具有航向稳定性;逆风对于航向稳定性是有利的,顺风则不利.

螺旋桨飞机近地飞行时的横航向稳定性

根据算例飞机数据,分析了地面效应和螺旋桨滑流对飞机横航向静稳定性的影响。结果表明,无论是否存在地面效应,螺旋桨滑流都将使飞机的航向静稳定性和横向静稳定性变差;同时,无论是否存在螺旋桨滑流,地面效应都将使飞机的横向静稳定性增强,航向静稳定性变差。此外,计算了不同飞行条件下的飞机横航向模态特性,分析了地面效应和螺旋桨滑流对飞机横航向动稳定性的影响。结果表明:无论是否存在地面效应,螺旋桨滑流都将增强滚转模态及荷兰滚模态的稳定性,并同时降低螺旋模态的稳定性;而无论是否存在螺旋桨滑流,地面效应总体上也都将使飞机的横航向动稳定性增强。

飞机在双面横坡跑道上的航向稳定性

分析了飞机在双面横坡机场跑道上的受力情况 ,通过建立飞机在双面横坡上的运动方程 ,得出了飞机航向稳定性与机场双面横坡跑道坡度值的关系。结果表明横坡对航向稳定性有一定的影响 ,在现行规范取值时 ,影响非常有限。结论可用于指导机场跑道的横坡设计。

改善大型船舶航向稳定性的探讨

此文针对大型船舶大都存在航向不稳定性的特点，就实际操纵中应采取的相应措施作了阐述，以提高大型船舶的保向性。

船舶航向稳定能力研究

阐述了关注航向稳定能力的必要性和航向稳定能力的内涵。以求解船舶操纵运动方程为主线,导出追随性指数T以及T与航向稳定能力的关系,鉴定航向稳定能力优劣的标准及影响航向稳定能力的因素。对航向稳定能力不足的船舶,从造船与航运角度出发提出了弥补措施。

滑行艇航向稳定性与旋回性理论分析

根据滑行艇的航行性能,运用船舶操纵性基本原理,对滑行艇的航向稳定性和旋回性进行理论分析,为驾驶员操纵滑行艇提供理论依据,从而保证滑行艇安全航行.

基于扰流板的通用飞机横航向稳定性的改善措施研究

为了适应强侧风条件下的短距起降,大型通用飞机要求在大侧滑角时依然有较好的横航向稳定性。以某大型通用运输机为对象,开展横航向特性研究工作,发现该飞机的横航向试验数据存在拐折现象,并利用理论分析和风洞试验开展了基于扰流板的通用飞机横航向稳定性的改善措施研究。研究表明:数据出现拐折现象的根本原因是机翼发生了局部分离——带侧滑角后机身引起的强烈上洗大幅度增加了迎风侧中央翼当地迎角,导致该迎角超过模型翼型失速迎角、发生局部分离。在机身侧面加装扰流板的方式干扰了上洗气流的流动,从而抑制了机翼上表面气流的提前分离,消除了横航向特征曲线的拐折现象,改善了飞机的横航向稳定性。

起飞车航向稳定非线性系统的仿真研究

无人驾驶飞机起飞车航向稳定系统具有压力分配静特性的非线性特性．在理论上还没有一个完善的方法进行分析研究，在模拟仿真机上，也没有典型的部件可以实现．因此，本文研究了这一系统的非线性特性的仿真实现方法．在此基础上，在系统仿真中，选择了系统的最佳参数，完成了系统设计．实践表明：整个仿真方法是可行的，结果是正确的．

通用飞机翼尖小翼设计对飞机横航向稳定性影响研究

为了改善飞机的飞行性能,通用飞机通常会使用翼尖小翼装置,但往往会忽略它对飞机的飞行品质所产生的影响。通过对翼尖小翼产生的气动力进行计算分析,研究了翼尖小翼对横航向飞行品质的影响。研究结果表明:翼尖小翼会使荷兰滚模态振荡增加,螺旋模态稳定性增加,对飞机横航向稳定性影响较大。翼尖小翼需要针对飞机本身的气动特性进行设计。

影响船舶航向稳定性的因素及对策

文章介绍了航向稳定性的内涵,航向稳定性与保向性的关系,通过分析影响船舶航向稳定性的因素,给出了相应的补救措施。

全回转电力推进科考船航向稳定性分析

文章针对某型科考船航向稳定性达不到同类船的平均水平的情况,从船舶的外形设计、舵角误差、双桨推力不平衡、海况干扰等方面做出分析和研究,对实船进行了校准及改进,并以改进后的实测数据进行验证。结果表明:在全速不操舵情况下3分钟偏航角减小了46%,很好地解决了该型船航向不稳定问题,提高了船舶的安全性。

类双锥型升力式返回器横航向不稳定性分析及改进

类双锥型升力式返回器的横航向稳定性对其理想再入策略的实施构成严苛的约束,且在设计阶段需要进行专门分析。针对类双锥型升力式返回器的标称再入过程,使用数值仿真方法计算该飞行器在全速域、宽迎角范围内的横航向稳定性,结合流场特征分析亚/跨/超声速速域内的横航向稳定性突变规律;重点分析涡流发生器、航向增强型面、重心偏置对横航向稳定性的影响及其作用机理,最终确定了航向舵偏转与重心偏置相结合的方案就是最佳横航向增稳方案。

民机横航向稳定性飞行试验与评定方法研究

根据适航条款的要求,归纳出民机横航向稳定性的试飞要点。对国产某型支线客机的横航向稳定特性进行了评定研究,提出了合适的飞行试验方法,并进行了飞行试验评定。试验结果表明,该试验方法所验证的本体阻尼特性满足适航审定的最低要求,而且通过自动偏航阻尼器的增稳作用,飞行品质有显著提升,飞行员更易于完成横航向控制的飞行任务。

跨音速运输机机身后体对航向静稳定性影响研究

采用课题组开发的CFD数值计算软件分别研究了跨音速上单翼布局运输飞机机身后体对航向静稳定导数的影响。研究过程中选择了两种后体构型型面:圆型面和立椭圆型面,分别对其气动力特性进行了计算分析。结果表明:圆型面后体的机身提供的航向静不稳定导数比立椭圆型面后体的机身提供的航向静不稳定导数大17.5%。

民机横航向静稳定性适航符合性数学仿真评估

针对适航标准对民机横航向静稳定性的要求,提出了一种基于人机闭环数学仿真计算的适航符合性评估方法。根据适航条款的要求提出了量化评估指标,建立了飞机系统模型和驾驶员操纵模型,以实现定常直线侧滑飞行等的特定飞行任务的人机闭环数学仿真,并依据数学仿真结果和评估指标对飞机的横航向静稳定性做出评估。运用此方法完成了某型民机设计方案的适航符合性评估,并较准确地确定了飞机横航向2个静稳定导数的合理取值范围。该方法可应用于民机的概念方案设计,计算结果可为飞行试验提供理论参考。

无人飞行器航向静稳定性研究

主要介绍了航向静稳定性概念及放宽航向静稳定性飞行器横侧向运动特性;讨论了无人机三种不同航向静稳定性补偿方法:侧滑角反馈、偏航角速率反馈和侧向过载反馈;最后对三种补偿方式的结果进行了比较。