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分布式推进翼身融合飞行器气动特性研究 被引量：6
1
作者 王科雷 周洲 张阳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期18-24,共7页
基于下一代民用客机发展研究背景,针对某特种布局分布式推进翼身融合飞行器,采用数值仿真与风洞试验相结合的方法对其纵向气动特性及失速机理进行分析研究。介绍了该分布式推进翼身融合飞行器的气动构型及数值模型方法,针对当前翼身融... 基于下一代民用客机发展研究背景,针对某特种布局分布式推进翼身融合飞行器,采用数值仿真与风洞试验相结合的方法对其纵向气动特性及失速机理进行分析研究。介绍了该分布式推进翼身融合飞行器的气动构型及数值模型方法,针对当前翼身融合飞行器有无分布式动力影响下的纵向气动特性进行了对比分析,基于当前翼身融合飞行器无动力缩比模型风洞试验,在对数值模型方法进行校验的同时,结合流场显示结果对其大迎角失速发展过程中的流动机理进行分析研究。结果表明:当前分布式推进翼身融合体的分布式动力匣平台区域前缘展向流动是诱导失速发生的主要因素,但中部机身在大迎角下仍能够提供足够大的升力维持飞行,而分布式动力抽吸对于翼上流动具有较为明显的梳理作用,可以用于控制和改善翼身融合飞行器大迎角失速特性。 展开更多
关键词 分布式推进翼身融合飞行器 数值模拟 风洞试验 流场显示 流动机理
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翼身融合布局飞机分布式推进边界层吸入效应影响研究 被引量：1
2
作者 邱奥祥 桑为民 +3 位作者 张桐 安博 李栋 张彬乾 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2448-2467,共20页
翼身融合布局是指机翼和机身高度融合的全升力面飞机外形,在提升巡航效率和减排降噪等方面展现出明显的性能优势和发展潜力.采用雷诺平均Navier-Stokes方法结合基于叶素理论的体积力模型,针对翼身融合布局民机分布式推进边界层吸入(BLI... 翼身融合布局是指机翼和机身高度融合的全升力面飞机外形,在提升巡航效率和减排降噪等方面展现出明显的性能优势和发展潜力.采用雷诺平均Navier-Stokes方法结合基于叶素理论的体积力模型,针对翼身融合布局民机分布式推进边界层吸入(BLI)效应影响下的绕流流场进行了数值研究.首先,将翼身融合布局民机分布式BLI推进构型简化为涵道风扇-机翼段耦合构型,计算涵道风扇质量流率小于1、等于1以及大于1的3个工况,对比分析了滑移网格方法、冻结转子方法和基于叶素理论的体积力模型法的流场细节、计算精度以及计算效率.其次,建立分布式BLI推进-机翼耦合构型,对此构型不同转速下的绕流流场进行对比分析,探究并验证所建立的分布式BLI推进系统抑制分离的能力.最后,将分布式BLI推进安装于翼身融合布局飞机概念方案NPU-BWB-300机翼与机身的融合段,探究其对NPU-BWB-300绕流流场的影响.研究结果表明:滑移网格方法、冻结转子方法和基于叶素理论的体积力模型方法均可以较好地刻画涵道风扇边界层吸入效应的流场细节;所建立的分布式BLI推进系统具备抑制分离的能力,将其应用于NPU-BWB-300也可以取得较为明显地改善分离流场的效果. 展开更多
关键词 翼身融合布局 分布式推进 涵道风扇 边界层吸入效应 体积力模型
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基于多尺度CST方法的翼身融合飞行器外形参数化建模
3
作者 王康俊 汪文凯 郑晓琳 《航空兵器》 北大核心 2025年第4期120-127,共8页
在翼身融合飞行器外形参数化建模中,常用的CST方法存在局部变形控制能力不强,而非均匀有理B样条(NURBS)方法存在全局参数过多的问题。针对上述方法的不足,本文提出了一种多尺度CST方法(MCST方法)。MCST方法由CST方法与多尺度变形函数以... 在翼身融合飞行器外形参数化建模中,常用的CST方法存在局部变形控制能力不强,而非均匀有理B样条(NURBS)方法存在全局参数过多的问题。针对上述方法的不足,本文提出了一种多尺度CST方法(MCST方法)。MCST方法由CST方法与多尺度变形函数以线性叠加的形式组合而成,该方法不仅具有CST方法的全局变形控制能力,还具有NURBS方法的局部变形控制能力。通过调整控制点位置、放大因子、尺度因子和衰减因子,MCST方法还能灵活地控制局部变形的位置、幅度、范围和样式。通过对3种不同的翼型进行参数化拟合,验证了MSCT方法的局部变形控制能力,拟合结果表明该方法的变形控制能力随着参数个数的增加而增强。基于MSCT方法进行了翼身融合飞行器外形的参数化建模,实现了飞行器外形曲面的多尺度参数化控制,验证了该方法在翼身融合飞行器参数化建模中的有效性。 展开更多
关键词 CST MCST 多尺度 变形控制能力 参数化建模 翼身融合 飞行器
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分布式动力系统参数对翼身融合布局无人机气动特性的影响 被引量：12
4
作者 张阳 周洲 +1 位作者 王科雷 范中允 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期17-26,共10页
以耦合分布式动力系统的边界层吸入(BLI)翼身融合(BWB)布局无人机为研究对象,研究了动力系统参数对全机在巡航/起飞条件下的气动影响。使用动量源方法(MSM)对NASA涵道螺旋桨模型进行了数值计算,验证了文中数值计算方法的可靠性。采用结... 以耦合分布式动力系统的边界层吸入(BLI)翼身融合(BWB)布局无人机为研究对象,研究了动力系统参数对全机在巡航/起飞条件下的气动影响。使用动量源方法(MSM)对NASA涵道螺旋桨模型进行了数值计算,验证了文中数值计算方法的可靠性。采用结构网格及S-A湍流模型求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程的方法,对装配D80涵道风扇的全机构型在巡航状态下的气动特性进行了数值计算,验证了BWB布局飞行器在分布式动力系统影响下具有增升的气动效果,并与不同动力系统尺寸参数的构型进行了对比。研究了动力系统推力大小对起飞状态下全机的气动影响。研究表明,由于分布式动力系统的抽吸作用,有效提高了机身附近的流速,同时一定程度上抑制了气流的展向流动,使得全机的升力系数提高了16%,升阻比提高了10%;在同等推力的条件下,D80涵道风扇桨盘载荷更大,使得进出口静压较小,气流流速较大,相比于D150涵道风扇,全机升阻比提高了15%;起飞时增大动力系统推力可以降低机身上表面气流分离的可能性,具备提高起飞质量的能力。 展开更多
关键词 分布式动力 边界层吸入 翼身融合 涵道风扇 动量源方法 气动特性
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一种翼身融合体飞行器外形的RCS计算与实验 被引量：3
5
作者 万顺生 罗屹洁 周一帆 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期485-487,共3页
飞行器隐身技术是当代军事技术中的一项重大突破,低雷达散射截面(RCS)的飞行器外形是专业人员努力追寻的研究目标。本文采用Toplitz变换和混合迭代的算法,对新设计的一种鸭式布局翼身融合体飞行器外形进行了RCS计算,并在微波暗室内对模... 飞行器隐身技术是当代军事技术中的一项重大突破,低雷达散射截面(RCS)的飞行器外形是专业人员努力追寻的研究目标。本文采用Toplitz变换和混合迭代的算法,对新设计的一种鸭式布局翼身融合体飞行器外形进行了RCS计算,并在微波暗室内对模型进行了测试。实验结果与理论值基本吻合,误差在1dB之内,证明此算法行之有效,优化设计的翼身融合体飞行器具有良好的隐身性能。 展开更多
关键词 飞行器 翼身融合体 雷达散射截面 微波暗室
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分布式推进关键参数对BWB飞机气动特性影响 被引量：14
6
作者 闫万方 吴江浩 张艳来 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1055-1065,共11页
基于350座级分布式推进系统与翼身融合(BWB)耦合的飞机气动布局设计方案,采用数值计算流体动力学的方法研究了推进系统关键设计参数对飞机气动特性的影响.结果表明:巡航时,推进系统沿机身布置越靠前,质量流量率(MFR)对飞机的气动特性影... 基于350座级分布式推进系统与翼身融合(BWB)耦合的飞机气动布局设计方案,采用数值计算流体动力学的方法研究了推进系统关键设计参数对飞机气动特性的影响.结果表明:巡航时,推进系统沿机身布置越靠前,质量流量率(MFR)对飞机的气动特性影响越明显,增大MFR在一定范围内提高了飞机的气动效率;进气道入口位置后移可有效提高飞机巡航升阻比,但推进系统进气均匀性的恶化将不利于其有效运行,需权衡考虑;只有选择合适的进气道入口高度才可实现在保持较好的进气条件下提高飞机的气动效率.起飞时,增大MFR可有效提高飞机的起飞升力,与无分布式推进系统的飞机相比,升力最大能提高约20%. 展开更多
关键词 分布式推进 翼身融合(BWB) 耦合布局 计算流体力学 气动特性
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一种采用氦气球带飞的高速模型飞行试验方法探索 被引量：3
7
作者 邵元培 程焰青 +2 位作者 何开锋 余永刚 周宇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期727-731,741,共6页
目前高亚声速以及超声速模型飞行试验存在的困难主要是动力系统难以提供足够推力和短周期自由振荡频率急剧升高等。本文以一典型战斗机为例作了剖析,从剖析结果来看,在高速模型飞行试验中,模型缩尺比例K是最关键的参数。在中国空气动力... 目前高亚声速以及超声速模型飞行试验存在的困难主要是动力系统难以提供足够推力和短周期自由振荡频率急剧升高等。本文以一典型战斗机为例作了剖析,从剖析结果来看,在高速模型飞行试验中,模型缩尺比例K是最关键的参数。在中国空气动力研究与发展中心设计的翼身融合飞行器C2基础上,探讨了一种新的高速模型飞行试验方法:采用氦气球带飞,自22km高度投放实现超声速飞行,最大飞行速度达到马赫数1.18,这种采用重力克服发动机能力不足的思路是值得深入研究的,按照这种思路,完成了马赫数0.85的6g过载的高能量机动仿真。 展开更多
关键词 典型战斗机 翼身融合飞行器 高速模型飞行试验
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考虑安全性的BWB民机飞行控制系统设计 被引量：1
8
作者 马立群 孙晓哲 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期804-814,共11页
翼身融合(BWB)飞行器满足未来民用航空经济、绿色、低碳的运行需求,是重要的发展方向。针对BWB飞行器的飞行控制系统,对其安全性与系统设计进行了研究。给出基于系统理论的事故模型及过程,与相应的安全性分析,重点对BWB飞行器飞行控制... 翼身融合(BWB)飞行器满足未来民用航空经济、绿色、低碳的运行需求,是重要的发展方向。针对BWB飞行器的飞行控制系统,对其安全性与系统设计进行了研究。给出基于系统理论的事故模型及过程,与相应的安全性分析,重点对BWB飞行器飞行控制系统内的复杂逻辑关系、不安全控制动作、危害致因进行分析;进行切换系统设计,给出低可靠先进系统和高可靠备用系统的设计过程,并分析切换逻辑;基于设计进行仿真验证。研究结果表明:系统理论过程分析方法能够支持BWB飞行器飞行控制系统复杂逻辑关系的安全隐患分析,同时所设计的飞行控制系统具有一定的安全性与实用性。 展开更多
关键词 翼身融合飞行器 飞行控制 STPA安全性分析 建模与仿真 运行时间监控/切换
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未来大型客机发展方向及关键设计技术研究 被引量：3
9
作者 雷国东 徐悦 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2023年第14期26-37,共12页
未来大型客机将会朝着新能源化、低能耗化及超声速化方向发展,并涉及这3个方向的综合应用。大型客机新能源化主要是指绿色低碳能源的应用,包括常温液态可持续航空燃料(Sustainable aviation fuels,SAF)、低温液氢或液化甲烷燃料等。大... 未来大型客机将会朝着新能源化、低能耗化及超声速化方向发展,并涉及这3个方向的综合应用。大型客机新能源化主要是指绿色低碳能源的应用,包括常温液态可持续航空燃料(Sustainable aviation fuels,SAF)、低温液氢或液化甲烷燃料等。大型客机低能耗化发展包括节能气动布局与节能推进技术以及两者的综合应用,节能气动布局包括大展弦比布局与翼身融合布局等;节能推进技术包括超大涵道比加齿轮传动涡扇推进与低噪声桨扇推进技术等;布局与推进综合应用包括边界层吸入式推进、分布式推进等。超声速化大型客机主要包括各种马赫2~3量级的低阻低声爆的大型超声速客机及未来水平起降大型高超声速客机,声爆抑制、解决大型客机布局与推进的高低速设计矛盾等成为关键设计技术。大型客机的新能源化与低能耗化趋势是基于全球石油能源危机与全球变暖及导致的极端气候应对措施“绿色低碳”倡议与行动而得出,需要分别从改变能源的“类型”与“数量”方向降低化石碳排放;而超声速化趋势是基于人类对高速交通工具的迫切需求以及地面轨道交通工具高速化对航空制造业和航空运营企业带来的竞争压力,以及跨洲跨洋高速交通需求等问题而归纳的。本文通过对大型客机的替代能源、低能耗设计、超声速化的发展趋势和关键技术进行阐述,为未来民用航空的发展提供新的思路。 展开更多
关键词 绿色低碳 可持续航空燃料(SAF) 翼身融合(BWB) 桨扇推进 边界层吸入式推进(BLI) 声爆抑制
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