考虑配平特性的超声速客机低声爆气动布局优化研究

1

作者 郝璇 张青青 +1 位作者 苏诚 刘芳 《航空工程进展》 CSCD 2024年第1期38-50,共13页

降低声爆水平是下一代超声速运输机研制需要解决的关键问题之一。低声爆优化通常使飞行器布局向着机翼后掠角增大、机翼沿机身方向分布范围增大的趋势发展,给飞行器的配平和低速特性带来不利影响。以某超声速客机基本构型为研究对象,建... 降低声爆水平是下一代超声速运输机研制需要解决的关键问题之一。低声爆优化通常使飞行器布局向着机翼后掠角增大、机翼沿机身方向分布范围增大的趋势发展,给飞行器的配平和低速特性带来不利影响。以某超声速客机基本构型为研究对象,建立基于类别/形状函数的翼身组合体参数化建模方法;基于超声速线化理论分析外形几何参数对声爆水平的影响。在此基础上,分别针对机身轮廓、机翼平面形状以及扭转角分布对该构型进行低声爆优化和俯仰力矩特性优化,并采用CFD方法对优化结果进行校核。结果表明:与基准构型相比,在不显著增加俯仰力矩的基础上,优化构型的阻力降低了19 cts,近场过压显著降低,地面声爆响度降低5.1 PLdB。 展开更多

关键词 低声爆优化 超声速客机 超声速线化理论 几何参数化 配平特性 计算流体力学

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面向声爆/气动力的飞行器布局设计知识挖掘

2

作者 马创 舒博文 +2 位作者 黄江涛 刘刚 钟世东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期975-984,共10页

声爆抑制是发展新一代超声速民机必须突破的关键技术。飞行器总体布局参数对其声爆特性有重要影响。数据挖掘(DM)可以从大量的数据中通过算法搜索隐藏的信息,是飞行器设计知识提取的有力工具。选取后掠角、展弦比、梢根比、上反角、机... 声爆抑制是发展新一代超声速民机必须突破的关键技术。飞行器总体布局参数对其声爆特性有重要影响。数据挖掘(DM)可以从大量的数据中通过算法搜索隐藏的信息,是飞行器设计知识提取的有力工具。选取后掠角、展弦比、梢根比、上反角、机身长细比5个总体布局参数作为设计变量,目标函数定义为远场感知噪声级,同时计算升、阻力系数作为气动力衡量指标。基于总变差分析(ANOVA)、决策树算法、自组织映射(SOM)网络组成的数据挖掘体系提取低声爆设计知识库。获得所选设计变量与声爆/气动力的相关度,并实现对设计变量的分层与降维。后掠角有最高设计优先级,长细比、上反角重要程度次之,展弦比与梢根比为低敏感变量。对于算例中的飞行器,在合理区间内选择较大的后掠角、上反角能够使声爆最小化的同时,设计适于超声速巡航的小展弦比布局。 展开更多

关键词 超声速民机 声爆抑制 布局设计 数据挖掘 知识库

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高速铁路长大隧道音爆现象及斜井辅助泄压缓解效果研究 被引量：1

3

作者 韩嘉强 马伟斌 +4 位作者 程爱君 王辰 高龙 杨旭 张桐 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期87-96,共10页

随着高速铁路隧道运营速度不断增大,隧道空气动力学问题日益凸显。为此,首先调研整理国内外典型高速铁路隧道音爆案例,并在国内某隧道开展一系列实车测试试验,分析200,250和300 km·h^(-1)3个典型速度条件下隧道内初始压缩波压力梯... 随着高速铁路隧道运营速度不断增大,隧道空气动力学问题日益凸显。为此,首先调研整理国内外典型高速铁路隧道音爆案例,并在国内某隧道开展一系列实车测试试验,分析200,250和300 km·h^(-1)3个典型速度条件下隧道内初始压缩波压力梯度与洞口微气压波峰值变化规律,并对比不同斜井启闭条件下的辅助泄压缓解效果。结果表明:音爆现象主要发生在长度大于5.0 km隧道;当列车速度低于300 km·h^(-1)时,测试隧道内初始压缩波压力梯度峰值与隧道洞口微气压波峰值相对较小,此时压缩波未发生激化,测试隧道洞口未监测到音爆;当列车速度达到300 km·h^(-1)及以上时,压缩波发生激化,初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值分别超过90 kPa·s^(-1),150 Pa,此时在测试隧道洞口监测到明显音爆现象;相同速度条件下,不同动车组通过测试隧道时隧道内初始压缩波压力梯度峰值与洞口微气压波峰值存在一定差异,CRH380系列动车组测试数据低于CR400系列动车组;开启斜井能够缓解压力梯度及微气压波峰值,但开启压力梯度峰值达到最大值位置之前的斜井缓解效果更好,而同时开启隧道进口、出口处2个斜井对于压力梯度峰值缓解率最大可达到27.5%。 展开更多

关键词 高速铁路隧道 音爆 实车测试 压力梯度 微气压波 缓解效果

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高可信度音爆预测平台设计研究

4

作者 付雨丽 李典 朱朝 《航空计算技术》 2024年第2期101-105,共5页

分析了高可信度音爆数值预测平台在超音速民机低音爆设计中的应用现状及需求,重点阐述了某高可信度音爆预测平台的集成框架、应用流程、数据存储和交换、以及数据可视化等方面的设计策略,并提出了构建方案,为工程一线设计人员研制了友... 分析了高可信度音爆数值预测平台在超音速民机低音爆设计中的应用现状及需求,重点阐述了某高可信度音爆预测平台的集成框架、应用流程、数据存储和交换、以及数据可视化等方面的设计策略,并提出了构建方案,为工程一线设计人员研制了友好易用的音爆预测软件。软件以音爆预测问题的可视化交互定义为基础,采用混合程序策略,可实现音爆信号的近场预测、远场预测及主观响应评价。同时,软件具有良好的开放性及兼容性,可灵活集成先进的音爆预测程序,快速完成音爆数值预测的最新研究成果的应用转化,为超音速民机低音爆设计研制提供技术和工具支撑。 展开更多

关键词 音爆预测 音爆数值模拟技术 软件集成 数据交换 集成框架 模块设计

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京港高铁万安隧道音爆现象分析及缓解措施研究

5

作者 马伟斌 温国春 +4 位作者 朱华中 韩嘉强 王辰 田经纬 程爱君 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第7期1431-1439,共9页

列车运营速度不断提高容易引发高速铁路长大隧道音爆现象,对洞口声环境及行车秩序造成负面影响,而音爆发生机制及相关空气动力学指标特性尚不明确。基于京港高铁万安隧道实车试验,从音爆产生机制和原因、音爆声波频域特性、压力梯度与... 列车运营速度不断提高容易引发高速铁路长大隧道音爆现象,对洞口声环境及行车秩序造成负面影响,而音爆发生机制及相关空气动力学指标特性尚不明确。基于京港高铁万安隧道实车试验,从音爆产生机制和原因、音爆声波频域特性、压力梯度与微气压波规律展开分析,并结合三维精细化数值仿真增补实车测试工况,针对测试隧道探究不同缓解措施的气动缓解效果。结果表明:1)压缩波在无砟轨道隧道内传播过程中,在非线性效应作用下发生激化,由此诱发了音爆的发生。2)音爆发生时,隧道洞外和洞内的音爆噪声中0~20 Hz的低频段占主要部分。3)列车时速低于300 km时,压缩波在隧道内激化较弱,隧道洞口未出现音爆噪声;当列车时速达到300 km时,压缩波在隧道内激化显著,洞口微气压波幅值较时速250 km时增长近5.5倍,洞口能够监测到明显的音爆噪声。4)对于测试隧道,3种缓冲结构型式缓解措施对于微气压波的缓解效果排序为进、出口同时增设动力学开孔<出口增设动力学开孔<开启3处斜井。 展开更多

关键词 高速铁路隧道 空气动力学效应 实车测试 压力波 音爆

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高速铁路长大隧道音爆现象及缓解措施分析

6

作者 董武 马伟斌 韩嘉强 《铁路技术创新》 2024年第6期1-9,共9页

针对高速铁路隧道音爆现象,采用文献调研的方法,梳理国内外高速铁路隧道音爆典型案例。基于已开展的实车测试试验及仿真模拟研究,分析音爆现象成因、噪声基本特点以及不同缓解措施和效果。结果表明:音爆现象主要发生在长度大于5 km、采... 针对高速铁路隧道音爆现象,采用文献调研的方法,梳理国内外高速铁路隧道音爆典型案例。基于已开展的实车测试试验及仿真模拟研究,分析音爆现象成因、噪声基本特点以及不同缓解措施和效果。结果表明:音爆现象主要发生在长度大于5 km、采用无砟轨道的长大隧道,在隧道净空面积、洞口缓冲结构型式等因素影响下,不同隧道发生音爆的临界列车速度不同;长大隧道内压缩波在传播过程中发生激化,导致压缩波波形变陡、首波梯度峰值激增,由此诱发音爆现象;音爆发生时,隧道洞口微气压波峰值一般较高,实测峰值可超过120 Pa;噪声分贝值在音爆发生时刻瞬时增加,较环境噪声增幅可达45 dB(A);开启隧道内斜井或在洞口缓冲结构增设空气动力学开孔可在一定程度上辅助缓解音爆现象,实测开启斜井后隧道洞口微气压波峰值最大降幅约为28.5%。 展开更多

关键词 高速铁路 长大隧道 音爆 压缩波 微气压波 噪声

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新一代环保型超声速客机气动相关关键技术与研究进展 被引量：23

7

作者 韩忠华 乔建领 +3 位作者 丁玉临 王刚 宋笔锋 宋文萍 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期620-635,共16页

更快的旅行速度是人类永恒的追求。虽然以"协和"号和"图144"为代表的第一代超声速客机商业运营失败,但之后人类从来就没有停止过对新一代更加环保的超声速客机的探索与研究。本文首先梳理总结了其中首要突破的四大... 更快的旅行速度是人类永恒的追求。虽然以"协和"号和"图144"为代表的第一代超声速客机商业运营失败,但之后人类从来就没有停止过对新一代更加环保的超声速客机的探索与研究。本文首先梳理总结了其中首要突破的四大关键技术(声爆预测及其抑制技术、超声速减阻技术、变循环发动机技术、低声爆低阻布局与综合优化设计技术),并对其国内外研究进展情况进行了文献综述,对研究现状进行了分析。其次,介绍了西北工业大学超声速客机研究中心在声爆预测理论与方法、声爆抑制技术、低声爆低阻布局与综合优化技术、超声速层流减阻技术等方面的研究进展。最后,针对发展新一代环保型超声速客机当前急需突破的关键科学与技术问题,探讨了未来需重点研究的方向。 展开更多

关键词 超声速客机 声爆预测 声爆抑制 层流减阻 气动/声爆综合优化设计

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超声速飞行器低声爆气动布局优化设计研究 被引量：10

8

作者 郝璇 苏诚 +1 位作者 刘芳 周家检 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期327-333,共7页

降低声爆噪声水平是未来超声速运输机取得商业成功所必须解决的关键问题之一。针对超声速飞行器声爆噪声预测与控制,建立了基于超声速线化理论及波形参数法的声爆噪声计算方法,与标模lm1021试验结果符合较好,验证了预测方法的可靠性。... 降低声爆噪声水平是未来超声速运输机取得商业成功所必须解决的关键问题之一。针对超声速飞行器声爆噪声预测与控制,建立了基于超声速线化理论及波形参数法的声爆噪声计算方法,与标模lm1021试验结果符合较好,验证了预测方法的可靠性。开展了低声爆气动布局优化设计研究。首先计算了某公务机基本布局的声爆水平并分析了声爆形成原因,在此基础上采用遗传算法分别对机身和机翼平面形状进行了低声爆优化。经过优化后的飞行器布局声爆水平大大降低,地面声爆过压降低了41%,声爆A计权声级降低了7.55dB。同时,采用CFD对优化布局气动力特性进行了计算分析,结果表明在巡航状态下阻力明显降低,而力矩特性基本没有变化。 展开更多

关键词 声爆 超声速运输机 优化设计 气动噪声 超声速线化理论

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超声速飞行器声爆/气动力综合设计技术研究 被引量：5

9

作者 刘刚 黄江涛 +4 位作者 周铸 陈作斌 高正红 钟世东 肖涵山 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2020年第5期858-865,I0001,共9页

低声爆气动外形设计是超声速民机研发的一项关键技术。基于笛卡尔无黏求解器进行了典型民机构型的低声爆设计选型,主要研究了机身轴线弯曲度、机翼平面形状、机身截面积特征等因素对近场过压分布的影响,最终选型出一种超声速飞机气动布... 低声爆气动外形设计是超声速民机研发的一项关键技术。基于笛卡尔无黏求解器进行了典型民机构型的低声爆设计选型,主要研究了机身轴线弯曲度、机翼平面形状、机身截面积特征等因素对近场过压分布的影响,最终选型出一种超声速飞机气动布局。在此气动布局基础之上,结合自主研发的流场/声爆耦合伴随优化设计软件AMDEsign,在指定的低噪声水平声爆信号的条件下,通过对远场声爆信号进行高效反设计,实现了超声速低声爆气动外形的大规模设计变量数值优化,感觉噪声级大幅度降低,分析了外形变化对声爆抑制作用以及近场波系形态,同时也验证了综合设计技术的有效性。 展开更多

关键词 声爆预测 流场/声爆耦合伴随 反设计 等效面积分布 气动布局

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声爆研究的现状与挑战 被引量：20

10

作者 钱战森 韩忠华 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期601-619,I0005,共20页

声爆是超声速飞行器所特有的一种气动声学现象,其涉及空气动力学和非线性声学等研究领域,开展相关研究具有重要的学术意义和应用前景。本文简述了声爆的基本概念、主要特征和主要危害,简要回顾了声爆的产生、发展和演化的研究历史,重点... 声爆是超声速飞行器所特有的一种气动声学现象,其涉及空气动力学和非线性声学等研究领域,开展相关研究具有重要的学术意义和应用前景。本文简述了声爆的基本概念、主要特征和主要危害,简要回顾了声爆的产生、发展和演化的研究历史,重点介绍了声爆的数值模拟、风洞试验和飞行试验预测方法,以及近年来提出的声爆抑制方法和低声爆气动优化设计方法的发展现状;最后总结了当前声爆预测方法面临的技术难点和挑战。 展开更多

关键词 声爆 数值模拟 风洞试验 空间压力 声爆危害 声爆抑制 低声爆设计

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OS-X0试验飞行器声爆特性飞行测量与数值模拟分析 被引量：10

11

作者 钱战森 刘中臣 +3 位作者 冷岩 张雪 高亮杰 邓帆 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期675-682,共8页

声爆问题是目前制约超声速民机研制的核心关键问题。但是,目前国内外关于声爆的飞行试验测试数据非常匮乏,严重制约了声爆预测与低声爆技术发展。基于零壹空间公司的"重庆两江之星"号OS-X0科学试验飞行器,航空工业气动院进行... 声爆问题是目前制约超声速民机研制的核心关键问题。但是,目前国内外关于声爆的飞行试验测试数据非常匮乏,严重制约了声爆预测与低声爆技术发展。基于零壹空间公司的"重庆两江之星"号OS-X0科学试验飞行器,航空工业气动院进行了声爆的飞行试验研究。采用航空工业气动院研发的飞行过程声爆信号地面测量技术成功获得了OS-X0试验飞行器在真实大气环境下的地面声爆信号,借助ARI_Boom声爆数值模拟平台对数据进行了分析和整理。数值计算结果与真实试验测量结果总体符合较好,但仍存在一定差异,这表明真实飞行环境下影响声爆特征的因素较多,在超声速飞行器声爆理论和预测方法等方面还需更深入的研究,同时飞行试验测量技术也有待进一步提高。 展开更多

关键词 声爆 飞行试验 混合方法 地面测量 OS-X0飞行器

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基于混合网格的低声爆反设计方法研究 被引量：3

12

作者 冯晓强 宋笔锋 李占科 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期717-722,共6页

低声爆设计方法已成为新一代军民用超声速飞机研制过程中必须解决的关键难题之一。针对传统SGD低声爆外形反设计方法无法对声爆近场非线性效应进行描述和分析的缺点,提出了利用CFD方法求解得到的声爆近场压力分布代替F函数进行低声爆反... 低声爆设计方法已成为新一代军民用超声速飞机研制过程中必须解决的关键难题之一。针对传统SGD低声爆外形反设计方法无法对声爆近场非线性效应进行描述和分析的缺点,提出了利用CFD方法求解得到的声爆近场压力分布代替F函数进行低声爆反设计的方法。声爆近场预测采用点-点对接的结构/非结构混合网格,充分利用非结构网格对复杂外形适应性强和结构化网格计算效率高的优点。结果分析表明,基于改进后的低声爆反设计方法得到的方案在声爆超压以及感觉噪声级等方面都比基于原始SGD方法得到的方案有较大改善。 展开更多

关键词 超声速客机 激波 声爆 反设计方法 结构 非结构混合网格

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静音锥对超声速客机声爆水平的影响 被引量：5

13

作者 李占科 彭中良 徐合良 《航空工程进展》 2013年第3期346-351,357,共7页

静音锥低声爆是通过在超声速飞机头部加装静音锥将机头产生的强激波转化为一系列互不叠加的弱激波,从而降低声爆。以一种"梭式"布局的超声速客机为基本模型,采用计算流体力学和波形参数法相结合的方法,研究不同参数的单级和... 静音锥低声爆是通过在超声速飞机头部加装静音锥将机头产生的强激波转化为一系列互不叠加的弱激波,从而降低声爆。以一种"梭式"布局的超声速客机为基本模型,采用计算流体力学和波形参数法相结合的方法,研究不同参数的单级和多级静音锥对超声速客机声爆水平的影响。结果表明:静音锥的长度可以调节激波的干涉程度;静音锥的直径和圆锥顶角可以改变静音锥的初始超压值;静音锥级数对上升时间影响显著。 展开更多

关键词 超声速客机 激波 声爆 静音锥 计算流体力学

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双向飞翼超声速客机激波阻力和声爆研究 被引量：2

14

作者 李占科 张旭 +1 位作者 冯晓强 关晓辉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期517-522,共6页

基于超声速双向飞翼构型,采用CFD方法进行阻力计算,采用F-BOOM程序进行声爆计算,研究翼型、平面形状和EFCE激波阻力优化算法对双向飞翼激波阻力和声爆的影响。计算结果表明,平底构型可以明显降低双向飞翼超声速客机的超声速巡航的声爆,... 基于超声速双向飞翼构型,采用CFD方法进行阻力计算,采用F-BOOM程序进行声爆计算,研究翼型、平面形状和EFCE激波阻力优化算法对双向飞翼激波阻力和声爆的影响。计算结果表明,平底构型可以明显降低双向飞翼超声速客机的超声速巡航的声爆,却很大程度上增加了巡航阻力,而对称构型却恰好相反;细长的平面几何形状对降低双向飞翼激波阻力和声爆都有作用,尤其对降低对称构型的声爆效果明显;EFCE激波阻力优化算法对降低双向飞翼激波阻力有明显作用,但同时会带来声爆方面的不利影响。因此,超声速客机的减阻设计和低声爆设计需要进行权衡研究。 展开更多

关键词 超声速客机 双向飞翼 激波阻力 声爆

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超音速公务机声爆计算与布局讨论 被引量：5

15

作者 但聃 杨伟 《航空工程进展》 2012年第1期7-15,共9页

超音速公务机是航空工业的重要发展方向之一,低声爆设计技术是超音速公务机的关键技术,但国内在该领域几乎没有任何研究基础,无法为超音速公务机提供足够的设计支持。为此,介绍了两种计算声爆的方法:一是从超音速流动的线化方程出发,推... 超音速公务机是航空工业的重要发展方向之一,低声爆设计技术是超音速公务机的关键技术,但国内在该领域几乎没有任何研究基础,无法为超音速公务机提供足够的设计支持。为此,介绍了两种计算声爆的方法:一是从超音速流动的线化方程出发,推导体积和升力产生声爆强度的估算方法,该方法适用于飞机概念设计阶段;二是从非线性声学传播方程出发,使用CFD近场结果作为输入,编程计算声爆强度,该方法适用于飞机初步/详细设计阶段。在此基础上,对影响声爆强度的参数进行初步分析,结果表明:飞机重量和飞行高度对声爆强度影响很大,展弦比、翼载等参数对声爆强度的影响较小;"细长机身+鸭式布局+大后掠三角翼"布局比较有利于减小声爆强度。 展开更多

关键词 超音速公务机 声爆 参数分析 布局优化

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航空机载发动机气相音爆测试方法 被引量：3

16

作者 孙科 《中国测试》 CAS 北大核心 2018年第1期27-30,共4页

为实现跨代战机发动机的音爆特性及音爆激波的包长分布状态测试,提出一种数值测试算法——三阶精度的Runge-Kutta测试分析算法。以某型航空发动机设计参数为研究对象,给出该算法对音爆的控制方程组,运用Runge-Kutta法分析和测试该型战... 为实现跨代战机发动机的音爆特性及音爆激波的包长分布状态测试,提出一种数值测试算法——三阶精度的Runge-Kutta测试分析算法。以某型航空发动机设计参数为研究对象,给出该算法对音爆的控制方程组,运用Runge-Kutta法分析和测试该型战机发动机的音爆波在空中传播所生成的胞格结构以及在传播中出现的二维音爆波和三维音爆波包长分布的角形和矩形模式。运用航空仿真平台和风洞实验数据,与该方法得出的音爆波在空中的精确传播特性进行对比,结果表明该数值测试方法具有较好的实现性和较高的测试精度。 展开更多

关键词 发动机试验 音爆 胞格 矩形模式

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静音锥对超声速民机低声爆效果的影响 被引量：1

17

作者 李占科 刘秧 +2 位作者 丁玉临 雷知锦 马博平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期203-210,共8页

声爆问题是制约超声速客机商业运营的重要因素之一。为抑制声爆,湾流公司提出了安装于机头的静音锥方案,取得了一定的效果。但静音锥方案也存在一定的不足,主要体现在难以配平以及作动机构复杂的问题。针对此问题提出了一种改进的圆滑... 声爆问题是制约超声速客机商业运营的重要因素之一。为抑制声爆,湾流公司提出了安装于机头的静音锥方案,取得了一定的效果。但静音锥方案也存在一定的不足,主要体现在难以配平以及作动机构复杂的问题。针对此问题提出了一种改进的圆滑过渡静音锥方案,并使用基于雷诺平均(RANS)方程的CFD求解器HUNS3D和基于Thomas波形参数法的远场FL-BOOM声爆传播程序,验证了所提方案对于抑制超声速飞机声爆的有效性,并就静音锥的多项特征对其降低声爆效果的机理进行了分析,证明了影响多级静音锥降爆效果的主要因素是长度而不是级数,但长度增加对低声爆效果也有利。研究结果对超声速飞机静音锥设计具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 声爆预测 超声速民机 静音锥 波形参数法

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基于探针的声爆测量风洞试验技术研究

18

作者 杨洋 钱丰学 +1 位作者 张长丰 刘志勇 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2023年第6期92-100,共9页

风洞试验是开展声爆研究必不可少的技术手段,而从复杂的风洞试验环境中准确获取具有弱信号属性的声爆信号是风洞试验技术的关键。为研究暂冲式跨超声速风洞试验环境对声爆信号测量的影响,依托小型暂冲式跨超声速风洞,研制以干扰最小化... 风洞试验是开展声爆研究必不可少的技术手段,而从复杂的风洞试验环境中准确获取具有弱信号属性的声爆信号是风洞试验技术的关键。为研究暂冲式跨超声速风洞试验环境对声爆信号测量的影响,依托小型暂冲式跨超声速风洞,研制以干扰最小化针状探针为测量设备的试验装置,建立探针、模型独立运动的双运动试验系统,发展基于探针的声爆测量技术。以典型锥柱体模型为研究对象,对比了探针固定、模型移动和模型固定、探针移动2种试验方式所获完整声爆信号的差异,研究了锥柱体模型声爆传播规律和风洞背景流场对声爆测量的影响。结果表明:模型固定、探针移动和探针固定、模型移动2种试验方式相比,前者将引起声爆信号畸变,导致较为严重的声爆信号失真,后者得到的声爆信号曲线更为光滑准确,是相对更可靠的试验方式;风洞背景流场分布对声爆信号测量影响显著,声爆测量风洞试验须详细掌握风洞背景流场分布并尽可能保持其稳定,再在此基础上对模型、探针在风洞中的位置及模型与探针的相对位置进行严格选取。 展开更多

关键词 超声速 声爆 风洞试验 探针 背景流场

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基于声阵列的飞机地面声爆测试技术

19

作者 宋亚辉 赵元明 +2 位作者 张晓亮 瞿丽霞 张跃林 《声学技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期697-704,共8页

开展超声速飞机飞行条件下的地面声爆测试是声爆问题研究的重要技术手段。针对大范围、高精度地面声爆的测试问题,提出了采用声阵列进行地面声爆测试的飞行试验技术方案,并开展了试验验证。根据声爆在真实大气中的传播特性,以声阵列为... 开展超声速飞机飞行条件下的地面声爆测试是声爆问题研究的重要技术手段。针对大范围、高精度地面声爆的测试问题,提出了采用声阵列进行地面声爆测试的飞行试验技术方案,并开展了试验验证。根据声爆在真实大气中的传播特性,以声阵列为核心设计地面声爆测试方案和分布式测试系统,提出基于航迹切入程序进行飞行动作设计的方法,形成声爆-飞行状态-飞行航迹-地面至空中气象条件的综合方案。采用该飞行试验技术方案对某型歼击机的地面声爆进行了实测,结果表明该方案合理可行,能可靠地进行不同飞行条件下的地面大范围声爆测量及其相关参数测量,基于系综平均法设计的声阵列可提升稳定飞行状态的声爆测量精度,三种声爆测量传声器布置方案能够用于评估地面对声爆传播的影响。 展开更多

关键词 声爆 飞行试验 声爆测量 声阵列 超声速飞机

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超声速民机发动机短舱布局对声爆的影响

20

作者 肖天航 徐雅楠 +1 位作者 朱震浩 邓双厚 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2267-2278,共12页

超声速民机较高的飞行速度导致发动机短舱与机翼机身存在强烈的气动干扰,且高速喷流会改变主流的激波系结构,进而影响声爆强度。以超声速民机为研究对象,对不同短舱布局开展数值模拟研究,揭示发动机短舱位置、数量对近场过压信号特性的... 超声速民机较高的飞行速度导致发动机短舱与机翼机身存在强烈的气动干扰,且高速喷流会改变主流的激波系结构,进而影响声爆强度。以超声速民机为研究对象,对不同短舱布局开展数值模拟研究,揭示发动机短舱位置、数量对近场过压信号特性的影响规律。数值模拟运用有限体积法在直角网格上求解流体控制方程进行,通过伴随自适应网格加密生成高分辨率网格以精确捕捉近场过压信号。结果表明:发动机进气道唇口激波、尾喷口后缘激波及尾喷流与机体机翼引起的激波系存在强烈的相互干扰,一定程度上增加了近场过压幅值,从而增强了声爆强度。短舱沿弦向前移及置于机翼上方可以有效降低声爆强度,沿展向外移通过抑制尾部各激波的合并也可有效降低声爆强度;在相同总推力前提下,相比三发构型,双发构型能有效降低后体激波强度,但较大尺寸的短舱引起较强的进气道唇口激波。综合考虑喷流噪声和气动阻力因素,翼下双发布局对于新一代超声速民机并非最佳选项。 展开更多

关键词 超声速民机 短舱布局 声爆 网格自适应 笛卡儿网格

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