基于滚转力矩系数的尾涡简化危险区计算分析 被引量：3

1

作者 潘卫军 尹子锐 +2 位作者 黄园晶 王安鼎 罗玉明 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期137-142,190,共7页

为进一步在保证安全的前提下提升飞行效率,提出了一种尾涡简化危险区的划设方法,避开这些区域可以实现飞行安全。基于飞机遭遇尾涡时的空气动力学模型,计算了飞机在不同位置遭遇尾涡时的滚转力矩;以滚转力矩系数作为安全指标,对大于滚... 为进一步在保证安全的前提下提升飞行效率,提出了一种尾涡简化危险区的划设方法,避开这些区域可以实现飞行安全。基于飞机遭遇尾涡时的空气动力学模型,计算了飞机在不同位置遭遇尾涡时的滚转力矩;以滚转力矩系数作为安全指标,对大于滚转力矩极限值的区域进行包络,划设了尾涡简化危险区;在考虑后机自身体积的情况下,结合尾涡自身的演化、运动特性以及不同的侧风条件,对遭遇尾涡时的危险概率进行了计算分析。研究结果表明:尾涡简化危险区的侧向和垂向边界会随着尾涡的演化而减小,且远涡阶段比近涡阶段减小速度更快。对于初始环量为500 m2/s的尾涡,尾涡在自身的下沉作用下经过约11.6 s后,后机可完全脱离尾涡危险区;4.48 m/s的侧风可对危险区在侧向产生相同的作用,速度更大的侧风可使后机完全脱离尾涡危险区的时间进一步缩短。 展开更多

关键词 尾流遭遇 空气动力学模型 滚转力矩系数 简化危险区 尾流间隔

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基于定常NS方程的飞行器滚转阻尼力矩系数导数计算方法 被引量：8

2

作者 蒋胜矩 刘玉琴 党明利 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期180-182,共3页

文中在物面无滑移边界条件的基础上施加物面绕体轴的切向速度,通过求解定常NS方程对飞行器滚转进行模拟。基于滚转力矩对滚转角速度的展开,发展了一种基于求解定常流场的滚转阻尼力矩系数导数计算方法。该方法物理意义比较明确,由于避... 文中在物面无滑移边界条件的基础上施加物面绕体轴的切向速度,通过求解定常NS方程对飞行器滚转进行模拟。基于滚转力矩对滚转角速度的展开,发展了一种基于求解定常流场的滚转阻尼力矩系数导数计算方法。该方法物理意义比较明确,由于避免了求解非定常流场,计算量小,速度快。通过对导弹标模的计算值与实验值的对比分析表明,计算结果均在实验值的误差带之内,变化趋势比较一致,因此该方法可以用于工程设计。 展开更多

关键词 NS方程 旋转 滚转力矩 滚转角速度 滚转阻尼力矩系数导数

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带气浮轴承的小滚转力矩气动天平的研制 被引量：7

3

作者 王树民 谢斌 刘伟 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2002年第1期94-98,共5页

为测量滚转力矩为g·cm量级的小不对称烧蚀弹头的滚转力矩系数 ,采用了以气浮轴承支撑模型 ,用天平来测量模型上的滚转力矩的测量方法。天平的设计载荷为 0 0 2N·m。试验表明 :所研制的气浮天平既具有常规天平经济、直观的优... 为测量滚转力矩为g·cm量级的小不对称烧蚀弹头的滚转力矩系数 ,采用了以气浮轴承支撑模型 ,用天平来测量模型上的滚转力矩的测量方法。天平的设计载荷为 0 0 2N·m。试验表明 :所研制的气浮天平既具有常规天平经济、直观的优点 ,同时又具有比常规小滚转力矩天平高一个量级的测量精度 ,能用于 1 0 - 6级测量。 展开更多

关键词 应变天平 滚转力矩系数测量 风洞试验 气浮轴承 弹头 设计

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基于Fluent的尾翼弹滚转阻尼特性数值研究 被引量：1

4

作者 叶军雄 李强 +1 位作者 岳通 蔡涛 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2020年第5期43-47,共5页

为了研究某尾翼弹滚转阻尼特性随不同马赫数、转速、攻角的变化规律,采用基于多参考系模型的计算方法,利用Fluent软件对不同马赫数、转速、攻角下尾翼弹的滚转阻尼特性进行了数值模拟,获得了该弹的滚转阻尼力矩系数曲线。计算结果表明:... 为了研究某尾翼弹滚转阻尼特性随不同马赫数、转速、攻角的变化规律,采用基于多参考系模型的计算方法,利用Fluent软件对不同马赫数、转速、攻角下尾翼弹的滚转阻尼特性进行了数值模拟,获得了该弹的滚转阻尼力矩系数曲线。计算结果表明:在全声速段,滚转阻尼力矩系数随着马赫数的增加而降低,随着转速的增加而升高且基本满足线性关系;在亚音速段,滚转阻尼力矩系数随着攻角的增加而增加;在超音速段,滚转阻尼力矩系数随着攻角的增加而降低,并用流场特性分析了其形成原因。 展开更多

关键词 尾翼弹 攻角 滚转阻尼力矩系数

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大长径比卷弧尾翼火箭弹气动特性数值研究 被引量：7

5

作者 谢志敏 杨树兴 陈伟 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期596-599,共4页

采用CFD方法对大长径比卷弧尾翼火箭弹流场进行了模拟,对比风洞实验数据,验证了数值方法可靠性。对比单个弹体和翼身组合体的气动特性,得到了卷弧尾翼对全弹气动特性的影响。利用正交设计方法,建立以卷弧尾翼6个几何参数为因素的正交数... 采用CFD方法对大长径比卷弧尾翼火箭弹流场进行了模拟,对比风洞实验数据,验证了数值方法可靠性。对比单个弹体和翼身组合体的气动特性,得到了卷弧尾翼对全弹气动特性的影响。利用正交设计方法,建立以卷弧尾翼6个几何参数为因素的正交数值实验表,得到卷弧尾翼几何参数对各个气动系数的影响。分析零安装角卷弧尾翼在超音速下零度攻角时流场,指出翼面压力分布差异,得到自诱导滚转力矩产生机理,同时分别指出超音速时其随攻角、曲率半径、展弦比和马赫数的变化趋势。 展开更多

关键词 大长径比卷弧尾翼火箭弹 数值模拟 正交设计 自诱导滚转力矩

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飞机遭遇尾流的动态响应模型及安全性分析 被引量：11

6

作者 潘卫军 左杰俊 +2 位作者 梁延安 邓文祥 梁海军 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第6期211-214,共4页

综合考虑飞机自身稳定性和操纵特性以及飞行员反应时间,提出了飞机遭遇尾流动态响应模型。研究了飞机遭遇尾流后的诱导速度场和诱导滚转力矩系数,通过试验模拟了遭遇尾流对飞机安全性的影响,以及纵向间隔和飞行速度对飞机遭遇尾流严重... 综合考虑飞机自身稳定性和操纵特性以及飞行员反应时间,提出了飞机遭遇尾流动态响应模型。研究了飞机遭遇尾流后的诱导速度场和诱导滚转力矩系数,通过试验模拟了遭遇尾流对飞机安全性的影响,以及纵向间隔和飞行速度对飞机遭遇尾流严重程度的影响,对飞机遭遇尾流严重程度进行了量化计算。 展开更多

关键词 遭遇尾流 动态响应 尾流 诱导速度 滚转力矩

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飞机高空尾涡安全评估模型 被引量：8

7

作者 魏志强 李晓晨 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期78-84,共7页

为确定高空尾流间隔的安全性,首先,基于尾涡流场快速仿真计算方法建立尾涡安全评估模型,以诱导滚转力矩系数反映遭遇尾涡严重度;然后,分析高空尾涡消散特性及尾涡流场安全性,确定高空飞行状态下不同类别机型组合的尾流间隔可接受安全水... 为确定高空尾流间隔的安全性,首先,基于尾涡流场快速仿真计算方法建立尾涡安全评估模型,以诱导滚转力矩系数反映遭遇尾涡严重度;然后,分析高空尾涡消散特性及尾涡流场安全性,确定高空飞行状态下不同类别机型组合的尾流间隔可接受安全水平;最后,计算分析不同转弯坡度角及后机飞行速度对高空飞机遭遇尾涡严重程度的影响。结果表明:与中低空相比,高空尾涡的初始强度大,消散速率快;飞行高度超过13000 m后,飞机遭遇尾涡后的飞行安全性较差,现行尾流间隔后方一段距离处,仍有较大的尾涡强度;航路飞行时减小前机转弯坡度角或增加后机飞行速度可以提高飞机遭遇尾涡安全性。 展开更多

关键词 高空尾涡 安全评估模型 诱导滚转力矩系数 尾流间隔 危险区域

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基于尾流安全评估的航空器分类方法改进研究 被引量：1

8

作者 魏志强 李晓晨 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期70-76,共7页

为确定不同航空器分类方法的合理性及尾流间隔标准的安全性,基于尾涡流场快速仿真方法,建立尾涡安全评估模型,采用诱导滚转力矩系数(RMC)作为尾涡遭遇严重度评价指标;计算分析不同尾流间隔标准下当前机为10种典型重型机,后机为36种典型... 为确定不同航空器分类方法的合理性及尾流间隔标准的安全性,基于尾涡流场快速仿真方法,建立尾涡安全评估模型,采用诱导滚转力矩系数(RMC)作为尾涡遭遇严重度评价指标;计算分析不同尾流间隔标准下当前机为10种典型重型机,后机为36种典型中型机的组合条件在进近着陆阶段的尾涡遭遇安全性;将中型机重新分类并调整间隔标准形成RECAT-NEW方法。结果表明:根据ICAO及RECAT-EU方法计算得到的RMC较大,尾涡遭遇严重程度较高;RECAT-CN及RECAT1.5方法在中型机的分类方面较为保守,尾流间隔存在缩减空间。新提出的RECAT-NEW分组方法在安全余度方面比ICAO及RECAT-EU方法提高54%,尾流间隔比RECAT-CN和RECAT1.5缩减0.3 km。 展开更多

关键词 安全评估 航空器分类 诱导滚转力矩系数(rmc) 尾涡遭遇 尾流间隔

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ARJ21飞机尾流遭遇响应研究 被引量：7

9

作者 潘卫军 王昊 +1 位作者 罗玉明 韩帅 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期3050-3058,共9页

为研究ARJ21飞机在实际运行过程中与前机的尾流间隔是否满足国际民航组织(International Civil Aviation Organization,ICAO)标准,有必要建立ARJ21飞机遭遇尾涡空气动力学响应模型,分析其遭遇尾流后的安全性。首先选取超重型飞机A380、... 为研究ARJ21飞机在实际运行过程中与前机的尾流间隔是否满足国际民航组织(International Civil Aviation Organization,ICAO)标准,有必要建立ARJ21飞机遭遇尾涡空气动力学响应模型,分析其遭遇尾流后的安全性。首先选取超重型飞机A380、重型机A350和A330飞机作为前机建立尾涡耗散及诱导速度模型,针对ARJ21飞机高平尾、尾吊发动机和下单翼的特点,使用条状带法建立其空气动力学响应模型并进行仿真求解,分析其升力、高度和滚转力矩变化规律;然后选取滚转力矩系数作为安全性指标,对ARJ21飞机在ICAO尾流间隔标准下的运行安全性及未来尾流间隔进一步缩减的潜力进行分析。结果表明:ARJ21飞机在ICAO尾流间隔标准下,遭遇超重型飞机的滚转力矩系数小于0.5,遭遇重型机的滚转力矩系数小于0.31,运行标准满足安全性需求;当滚转力矩系数介于0.031~0.07时,ARJ21飞机跟随A380的临界安全间隔为9021~11960 m,跟随A350的间隔为6791~8736 m,跟随A330的临界间隔为6486~7842 m。 展开更多

关键词 安全工程 尾流 21世纪先进支线客机 空气动力学模型 仿真计算 滚转力矩系数

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近地阶段ARJ21飞机尾流遭遇安全性研究 被引量：7

10

作者 潘卫军 王靖开 +2 位作者 许亚星 罗昊天 姜沿强 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第30期13555-13561,共7页

在实际管制运行中,为了缩短ARJ21飞机与前机尾流间隔,同时避免尾流遭遇危险事件的发生,选取前机机型为A330-200重型机,分别对ARJ21纵向和横向穿越前机尾涡场两种模式下的风险性进行了分析。首先建立了前机尾涡耗散与速度诱导模型,然后根... 在实际管制运行中,为了缩短ARJ21飞机与前机尾流间隔,同时避免尾流遭遇危险事件的发生,选取前机机型为A330-200重型机,分别对ARJ21纵向和横向穿越前机尾涡场两种模式下的风险性进行了分析。首先建立了前机尾涡耗散与速度诱导模型,然后根据ARJ21遭遇尾流受力响应模型进行求解,分别计算出两种尾流遭遇模式下ARJ21整机、机翼、机身、平尾及发动机升力与力矩的变化,最后计算得出滚转力矩系数指标和过载增量指标进行安全性验证。结果表明:当ARJ21以ICAO(International Civil Aviation Organization)规定的尾流间隔纵向遭遇尾涡时,其滚转力矩系数小于0.04,过载增量与安全裕度之和小于0.5;在交叉跑道上空横向遭遇尾涡时,过载增量与安全裕度之和小于0.5,验证了ICAO尾流间隔标准的安全性。ARJ21跟随A330-200的尾流间隔较ICAO标准缩短2 481 m,缩减率为26.79%,有效提高了机场的运行效率。 展开更多

关键词 尾流安全间隔 尾流遭遇 空气动力学模型 ARJ21 滚转力矩系数 过载增量

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基于条带状模型的航空器巡航阶段尾流风险区计算 被引量：3

11

作者 潘卫军 宋姝妤 +1 位作者 王靖开 罗昊天 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第28期12307-12315,共9页

为缩短巡航阶段尾流间隔与垂直间隔,提高空域利用率,首先建立尾流运动模型与尾流耗散模型,使用条带状模型计算后机遭遇前机尾流的气动力矩,以滚转力矩系数极限值作为衡量尾流风险的指标,计算不同机型、不同高度层以及不同起飞重量下的... 为缩短巡航阶段尾流间隔与垂直间隔,提高空域利用率,首先建立尾流运动模型与尾流耗散模型,使用条带状模型计算后机遭遇前机尾流的气动力矩,以滚转力矩系数极限值作为衡量尾流风险的指标,计算不同机型、不同高度层以及不同起飞重量下的尾流危险区域,并对其影响范围进行分析。最后结合危险区与后机航道的重叠范围确定最小尾流安全间隔。结果表明:与近地阶段相比,巡航阶段尾流初始环量大,耗散速度快。高度层增高会使尾流下沉加快,尾流危险区与垂直间隔增大,水平间隔减小;飞机重量增大会使尾流危险区与垂直间隔变大,水平间隔减小;超重型机的危险区远大于重型机与一般重型机。中型机与不同重型机的水平间隔可缩减38%~57%,垂直间隔至少可缩减至100 m。研究结果为制定巡航阶段尾流安全间隔标准具有实际参考价值。 展开更多

关键词 尾流危险区 滚转力矩系数 水平间隔 高空巡航 垂直间隔 尾流遭遇 条带状模型

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