钻石背弹翼的静气动弹性研究

使用动网格技术耦合结构模型和气动模型,利用逐次迭代法计算钻石背弹翼的气动弹性变形.使用模态法构造结构模型,求解N-S方程计算气动力.计算了不同刚度弹翼的气动弹性变形以及变形对气动特性的影响并与实验结果对比.结果表明:钻石背弹翼的气动弹性变形量越大,其法向力越小;柔性钻石背弹翼小直径炸弹的法向力大小以及随攻角变化趋势与计算风洞实验结果接近;钻石背弹翼两侧非对称变形会引起滚转力矩,并且滚转力矩随攻角增大而增大.

钻石背弹翼外形参数对气动特性的影响

定义了描述钻石背弹翼平面形状的2个几何参数,采用模块化方法设计了一组风洞实验模型,进行了风洞测力实验,研究了前、后翼条高度差及其间距对钻石背弹翼气动特性的影响.实验结果表明,前翼条高、后翼条低配置的钻石背弹翼的升力、升阻比比前翼条低后翼条高配置的钻石背弹翼的升力、升阻比大;前后翼条间距对钻石背弹翼气动特性的影响较小.

钻石背弹翼气动特性风洞实验研究

采用模块化方法设计了一组具有“钻石背”弹翼的风洞实验模型，进行了六分量测力实验，实验马赫数范围为Ma=0．4～0．8，攻角范围为-2°～12°，俯仰控制舵偏角为-5°，实验结果表明：“钻石背”弹翼能提供较大的升力，具有“钻石背”弹翼的飞行器升阻比可达5以上，有很强的滑翔增程能力，适用于无动力制导炸弹的滑翔增程；攻角〉6°时，升力随攻角变化曲线的当地斜率迅速降低，应按最大升阻比选择滑翔飞行的攻角。

“钻石背”弹翼气动特性数值模拟研究

用计算流体力学与阻力系数工程预估相结合的方法研究了"钻石背"弹翼前、后翼条之间气动干扰以及翼型、前后翼条的相对高度对气动特性的影响。计算结果与实验结果对比表明,在中小攻角,数值计算与阻力系数工程预估相结合的方法是可信的;采用亚声速低阻NACA64-108翼型可明显地增大"钻石背"弹翼的升力,减小阻力,增大升阻比;钻石背"弹翼前、后翼条之间的气动干扰,使升力减小,阻力增大;前翼条在上,后翼条在下的配置能减弱这种不利的气动干扰,并且在计算的范围内,后翼条至前翼条的垂直位置ΔH为9mm时,"钻石背"弹翼前、后翼条之间的气动干扰最小,升阻比最大。

“钻石背”弹翼颤振的数值计算

研究“钻石背”弹翼的颤振特性.采用Newmark算法简化颤振方程,耦合结构模型和非定常Navier-Stokes模型在时域内求解颤振方程.使用FLUENT 6.2软件求解非定常Navier-Stokes方程,得到非定常气动力;使用NASTRAN软件弹翼进行结构分析.用AGARD 445.6翼算例验证了计算方法的可行性,进行了“钻石背”弹翼的颤振特性计算,得到了颤振速度和颤振频率.

巡飞弹钻石背折叠翼结构优化设计

对某型巡飞弹的钻石背弹翼进行了结构优化,将前翼的翼尖变形最小做为优化目标,取后翼长度及其与前翼连结点做为设计变量;将前、后翼近似简化为受均布线载荷作用的两根铰链悬臂梁,通过对此超静定结构的受力分析,建立了优化目标与设计变量之间的函数表达式,导出其优化数学模型,分别采用复形调优法与遗传算法进行迭代计算,代入约束条件,得出了最优结果;结果表明,最优时后翼的前掠角非常小,采用钻石背弹翼既能有效的提高升力,也能大幅减小弹簧的结构变形,是非常优良的结构布局形式。

增程制导航弹绕流场数值模拟

研究某增程制导航弹绕流场的结构,为气动特性分析和外形改进提供依据。以三维N-S方程为主控方程,引入S-A一方程湍流模型,对某增程制导航弹的绕流场进行了数值模拟,给出了流场图像和气动特性计算结果,并将CFD计算结果与试验结果进行了比较分析。CFD计算结果与试验结果吻合良好,验证了所采用CFD方法的准确性和有效性,数值模拟结果已得到应用。

小直径炸弹(SDB)气动力问题

小直径炸弹是低成本精确打击武器,它的射程远、体积小、精度高,可实现远距离多目标精确打击。采用前、后翼条饺接串联的桁架式钻石背形弹翼,收拢状态紧凑,适于载机内挂;展开状态升阻比高,增程效果好,且强度、刚度特性好。建议采用理论分析、数值模拟与风洞实验相结合的方法对桁架式钻石背形弹翼的增升机理及其气动特性进行认真研究。