双三角翼飞机气动力工程计算研究

双三角机翼比三角机翼气动布局具有更优越的升阻特性.飞机空气动力的工程计算是用数值方法寻求飞机最优设计方案的基础.采用基于面积比思想的半经验工程算法计算了双三角翼飞机的升力系数曲线斜率、零升阻力系数和诱导阻力因子.结果经风洞试验数据校验,精度完全能满足飞机方案设计要求.

三角翼飞机气动压力测量试飞技术研究

回顾了气动压力测量技术的国内外发展现状 ,介绍了三角翼表面压力飞行试验测量技术、试飞总体方案及实施方法 ,并对飞机试验情况进行了简述。给出了不同速度下飞机机翼表面压力分布试飞结果和飞机活动翼面的压力分布测量结果。试飞结果表明 ,机翼蒙皮直接改装测量孔和测压带方法均能有效测量机翼表面压力分布。

绕三角翼纵向俯仰大迎角气动特性计算研究

采用数值计算方法,对三角翼从0°上仰至90°的动态流场结构进行了计算,在此基础上,对三角翼在上仰过程中受到横侧小扰动情况下的流场结构和气动力特性进行了计算研究。给出了三角翼纵向动态情况下的气动力系数变化,特别是大迎角横侧力矩系数的变化特征,并对受到横侧小扰动后横侧运动的稳定性进行了计算与分析。结果表明,机翼的上仰运动延迟了机翼上翼面旋涡的破裂。同时,随着机翼俯仰角速度的提高,机翼抵抗旋涡非对称破裂的能力明显增强,机翼运动的稳定性也明显提高。

三角翼涡破裂非定常特性实验研究

本文依据染色液流动显示结果,通过子波和频谱分析,探讨了70°三角翼前缘涡涡核轴向速度的变化规律及其子波特性、涡破裂位置的非定常特性,指出涡破裂点位置的变化属于低频高幅振荡,这主要是左右涡之间的相互作用造成的,当两个涡的时间平均涡破裂点位置彼此靠得更近时,相应的振荡就更大一些,此外本实验得到涡破裂位置振荡的折合频率在St=0.2以内。

应用训练效能评估高级教练机方案设计

以最高的训练效能作为目标函数，采用ＳＩＭＰＬＥＸ多变量数值寻优方法，建立了高级教练机方案设计的评估系统。叙述了计算高教机训练效能的作战分析法和其他模块。通过某机双三角机翼平面形状的优选，表明系统具有较高的实用性，并与工程实践相吻合。

超低航磁找矿方法与技术研究

为了快速、有效地找寻隐伏矿及深部矿,笔者研发了超低航磁找矿系统。该方法以动力三角翼飞行器(体育器材)为载体,依靠其飞高低、飞速慢、磁性弱优势,配备较为先进装备,经过精心调试与补偿,该系统具有较高精度,通过重复线飞行,计算均方差为±4 nT,优于地磁测量精度。根据找矿的特点,研究了空地异常关系,给出了不漏矿找矿比例尺的确定方法,引入大数据定律确定调平高度,以台劳级数进行高度、磁场双调平。5年来,在国外7国,国内3省进行了找矿示范应用,取得了较好效果。该系统精度高,成本低,效果好,有很强的独立自主性。

三角翼滚转运动下的抖振特性分析

建立了流动控制方程,结构动力学方程与滚转运动方程多学科耦合仿真系统,研究了三角翼滚转情形下的抖振现象。采用N-S方程求解非定常气动力,模态叠加法计算结构动力学方程,数值模拟了60°后掠三角翼无滚转时的气动弹性响应。得到的抖振加速度均方根与实验结果吻合良好。与无黏计算结果的对比表明,空气黏性对抖振加速度起到一定的抑制作用。引入滚转运动方程,模拟了三角翼滚转运动影响下的抖振响应。与无滚转情形相比,滚转运动下流场与低频模态间的耦合效应大幅增强,抖振振幅与加速度均方根比无滚转时明显增大。此外,非对称涡流流场使得背风面的气动载荷和抖振加速度高于迎风面。研究结论可供三角翼结构设计和疲劳分析参考。

高级教练机总体设计方案优化选择

教练机研制过程中的一个主要考虑因素是提高效费比 .介绍了评估教练机训练效能的作战分析法 ,研究了双三角机翼布局飞机空气动力特性的工程计算途径以及飞机性能指标的确定方法 .然后以训练效能作为目标函数 ,采用多变量数值寻优方法 ,在战术技术指标及相关几何约束条件下 ,对某高级教练机的双三角机翼气动布局方案进行了优化选择 .算例表明最优方案不仅比原准方案具有更高的训练效能 ,还改善了结构的受力情况 ,与工程实践吻合 .

外激和参激作用下的三角翼飞行器滚转运动的随机响应

滚转运动在飞行器的横向稳定性中居于主导地位,为研究随机激励下三角翼飞行器滚转运动的随机响应,本文在更为复杂的滚转模型上引入外激和速度参激,利用耗散能量平衡法、幅值包线随机平均法、能量包线随机平均法求得系统近似平稳概率密度,并通过数值模拟对比了3种方法的精度。

小展弦比超音速飞机机翼气动特性分析

基于采用对称翼型的小展弦比三角形机翼模型,对其在亚音速状态和超音速状态时的升力特性、阻力特性、升阻比特性、稳定性特性进行了理论计算分析。并针对该模型进行数值模拟,分析其超音速流场特性,与理论分析结果进行对比,发现相差不大。得出结论:该翼型机翼在飞机巡航速度为Ma=2时气动性能较好。

一种类球面并联腕部机构及其运动学分析

采用构型演变法将2自由度球面并联机构Omni-Wrist V演变为一种3自由度2R1T(2转动1移动)的类球面并联机构,并对其运动学特性进行了系统的分析.首先,采用基于约束理论的图谱法对该机构的自由度进行了分析;其次,建立了其等效运动学模型,推导了解析形式的正、逆运动学方程,并讨论了其奇异性;最后,采用蒙特卡洛法求得机构的工作空间,并提出一种3维切片法分析其特性.在工作空间分析中,选择水平切片的面积和形状来衡量机构的旋转性能,采用定偏转角切片形成的扇形片径向位移量来表征其平移性能.该并联机构可作为腕部串接于SCARA(选择顺应性装配机械手)或Delta机器人末端,组成混联机器人,应用于需要同时大转角改变姿态和位置的电子或轻工生产等场合.

三角翼无尾布局全动翼尖的操纵性能研究

基于变前掠翼(VFSW)布局,采用Navier-Stokes控制方程的有限体积法离散格式,选取剪切应力输运(SST)湍流模型,对VFSW中三角翼飞行器全动翼尖(AMT)的流场进行数值分析。首先,通过未带机翼前缘延伸的三角翼试验模型验证了数值模拟算法的精度;其次,研究了三角翼无尾布局在超声速时AMT的操纵性能;最后,采用可视化方法分析了AMT的流场和作用机理。AMT计算结果表明:迎角对AMT偏航特性影响轻微,超声速时最大设计舵偏量的偏航力矩系数约为0.02,但偏航力矩和滚转力矩具有耦合性;耦合滚转力矩在局部大迎角时易反向,而舵面失升是滚转反向的根本原因;AMT的偏航作用线性较好,作动效率较高,消除不利滚转后是变前掠翼布局一种极具潜力的航向操纵面。