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。

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。