水陆两栖飞机顶浪中滑行运动特性研究

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作者 胡开业 周辉 +2 位作者 曹嘉荣 江婷 唐彬彬 《船舶力学》 北大核心 2025年第3期351-362,共12页

为了掌握水陆两栖飞机在顶浪中滑行运动的运动特性,采用数值水池-直角网格有限差分方法研究波长和波高对飞机垂荡、纵摇响应及舯部、艏部垂向过载的影响规律。该方法基于分步法对Navier-Stokes方程进行空间离散,采用浸没边界法捕捉复杂... 为了掌握水陆两栖飞机在顶浪中滑行运动的运动特性,采用数值水池-直角网格有限差分方法研究波长和波高对飞机垂荡、纵摇响应及舯部、艏部垂向过载的影响规律。该方法基于分步法对Navier-Stokes方程进行空间离散,采用浸没边界法捕捉复杂物体边界,并准确模拟其大幅运动,同时利用THINC/SW算法有效模拟自由液面的剧烈运动。计算结果表明:波长和波高对水陆两栖飞机的滑行运动响应影响较大,随着滑行速度的增大,纵摇谐振波长不断增大,垂荡谐振波长呈现先减小、后增大的规律,同时飞机的纵摇和垂荡运动响应、艏部和舯部的垂向过载与波高之间的线性关系也会随之减弱。 展开更多

关键词 水陆两栖飞机 滑行运动响应 直角网格 浸没边界法

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水上飞机起飞历程的水动力特性研究 被引量：5

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作者 段旭鹏 孙卫平 +2 位作者 魏猛 左仔滨 杨永 《航空工程进展》 CSCD 2019年第1期94-101,共8页

水上飞机能够在水面高效起降得益于船体布局的精细化设计,而深入掌握水上飞机的水面起飞滑行规律对于飞机的研制至关重要。采用水池拖曳试验和数值模拟方法两种研究方法探寻流动机制,分析大型两栖水上飞机滑行过程中的水动力特性。结果... 水上飞机能够在水面高效起降得益于船体布局的精细化设计,而深入掌握水上飞机的水面起飞滑行规律对于飞机的研制至关重要。采用水池拖曳试验和数值模拟方法两种研究方法探寻流动机制,分析大型两栖水上飞机滑行过程中的水动力特性。结果表明:利用计算流体动力学技术可以较为精确地模拟复杂外形的两相流耦合六自由度运动,与水池拖曳试验的流场形态和模型动力学特性吻合,在起飞全过程中阻力误差均在10%以内;对于带起落架舱的大型两栖水上飞机,前体舭弯产生的强烈喷溅是阻力峰产生的根本原因。 展开更多

关键词 水上飞机 阻力峰 计算流体动力学技术 水池拖曳试验 水动力

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基于EFD的巡逻艇运动横稳性影响因素研究

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作者 王飞 郑小龙 +2 位作者 焦俊 罗朋 李成华 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第16期17-20,共4页

针对高速执法巡逻艇因火炮射击后坐力而导致的横向失稳问题,本文采用基于试验流体力学(EFD)的方法,对高速巡逻艇模型在航行中受外力冲击的运动横稳性进行敲击试验模拟。首先对巡逻艇模型开展静水面拖曳试验,选定敲击试验状态;然后开展... 针对高速执法巡逻艇因火炮射击后坐力而导致的横向失稳问题,本文采用基于试验流体力学(EFD)的方法,对高速巡逻艇模型在航行中受外力冲击的运动横稳性进行敲击试验模拟。首先对巡逻艇模型开展静水面拖曳试验,选定敲击试验状态;然后开展不同重心高度、不同外力冲量、不同航速的敲击试验,研究以上因素对巡逻艇运动横稳性的影响规律。结果显示,模型重心高度越高、外力冲量越大、航速越低,将会导致巡逻艇模型的运动横稳性越差。研究表明,基于EFD的高速艇航行横稳性研究方法是可行的,对高速艇的型线优化设计及火炮系统选型具有重要意义。 展开更多

关键词 巡逻艇 EFD 冲击 横稳性 火炮系统

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基于FPM的液舱晃荡研究

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作者 郑亚雄 王明振 史圣哲 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第7期34-37,63,共5页

随着液舱晃荡运动机理的研究深入,舱内液体运动响应和自由液面波形精细模拟成为研究的重点。本文应用无网格方法中的FPM(Finite Point Method)来对液舱晃荡中的动边界及自由液面大变形等问题进行数值求解和图像模拟。以二维液舱晃荡为例... 随着液舱晃荡运动机理的研究深入,舱内液体运动响应和自由液面波形精细模拟成为研究的重点。本文应用无网格方法中的FPM(Finite Point Method)来对液舱晃荡中的动边界及自由液面大变形等问题进行数值求解和图像模拟。以二维液舱晃荡为例,校核运动边界与内部流体粒子点间的运动响应,得到FPM对于边界所受砰击力和内部兴波波高的计算结果以及自由液面模拟图像。将计算结果进行无因次化处理,通过与试验结果进行比对,验证了FPM在液舱晃荡问题中应用的可行性和准确性,也为FPM解决三维复杂液舱晃荡问题中提供铺垫。 展开更多

关键词 FPM 液舱晃荡 自由液面 动边界

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直升机水中横向稳性计算与试验验证 被引量：10

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作者 汪正中 马玉杰 江婷 《直升机技术》 2012年第4期1-7,共7页

参考水上飞机的横向稳性计算原理和海船稳性规范,建立了直升机的横向稳性计算方法,对漂浮姿态角、横向静稳性、横向动稳性、抗风浪等级等进行研究,并采用简单的方法进行燃油液面修正。完成了某型直升机漂浮特性试验,进行了横向稳性计算... 参考水上飞机的横向稳性计算原理和海船稳性规范,建立了直升机的横向稳性计算方法,对漂浮姿态角、横向静稳性、横向动稳性、抗风浪等级等进行研究,并采用简单的方法进行燃油液面修正。完成了某型直升机漂浮特性试验,进行了横向稳性计算结果与试验结果的相关性分析。结果表明计算结果与试验结果的相关性很好。 展开更多

关键词 直升机 漂浮试验 横向稳性

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水陆两栖飞机船体线型优化设计与试验验证 被引量：6

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作者 郑小龙 唐彬彬 +1 位作者 王明振 蒋荣 《船海工程》 北大核心 2020年第3期82-86,共5页

针对基于CFD方法的水陆两栖飞机船体线型优化可行性的问题,根据MVP水陆两栖飞机的线型资料设计得到一个带鳍式浮筒的水陆两栖飞机初始线型,并使用STAR-CCM+软件对飞机的单船身模型进行静水面滑行仿真,计算得到模型在各个速度下的水阻力... 针对基于CFD方法的水陆两栖飞机船体线型优化可行性的问题,根据MVP水陆两栖飞机的线型资料设计得到一个带鳍式浮筒的水陆两栖飞机初始线型,并使用STAR-CCM+软件对飞机的单船身模型进行静水面滑行仿真,计算得到模型在各个速度下的水阻力、纵倾角及升沉,对该型飞机的水阻力性能和稳定性进行分析改进及优化计算,并将优化计算结果与模型试验进行比对。分析结果显示,最终优化后的模型水阻力系数较原型减小0.4,滑行稳定性得到较大提升,数值计算结果与试验值高度吻合,且计算云图中呈现的流动现象与实际试验也具有良好的一致性。仿真计算结果与试验值的对比表明,采用所提出的方法进行水陆两栖飞机船体线型优化设计可行。 展开更多

关键词 船体线型 水陆两栖飞机 优化设计 STAR-CCM+ 阻力性能 稳定性

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基于重叠网格的水陆两栖飞机静水滑行模拟 被引量：6

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作者 郑小龙 吴彬 +1 位作者 王明振 唐彬彬 《船海工程》 北大核心 2019年第1期49-52,57,共5页

为探讨STAR-CCM+仿真软件处理水面飞行器在静水面滑行问题的可行性,采用重叠网格和欧拉VOF方法追踪气液二相交界面的动力学特性,获得相应的水动力性能,并将仿真计算结果与模型静水面滑行试验结果进行对比。结果表明,仿真结果与试验值吻... 为探讨STAR-CCM+仿真软件处理水面飞行器在静水面滑行问题的可行性,采用重叠网格和欧拉VOF方法追踪气液二相交界面的动力学特性,获得相应的水动力性能,并将仿真计算结果与模型静水面滑行试验结果进行对比。结果表明,仿真结果与试验值吻合度较高,计算所捕捉到流场信息与实际试验现象呈现出了良好的一致性。从定性和定量的角度验证计算结果的可靠性,说明使用STAR-CCM+软件基于重叠网格方法进行水面飞行器静水面滑行仿真是可行的。 展开更多

关键词 水面飞行器 STAR-CCM+ 重叠网格 水面滑行:水动力性能

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基于CATIA平台的飞机水上迫降漂浮特性计算方法 被引量：8

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作者 左仔滨 江婷 +2 位作者 王明振 罗志鹏 胡远根 《航空计算技术》 2019年第4期95-99,共5页

水上迫降漂浮特性是军民用固定翼飞机水上迫降性能的重要组成部分,是民用运输类飞机适航审定必不可少的一环。现有飞机水面漂浮特性的研究方法难以同时兼顾计算分析效率和结果可用性。根据飞机在水面的漂浮特点,将飞机在水面漂浮进水下... 水上迫降漂浮特性是军民用固定翼飞机水上迫降性能的重要组成部分,是民用运输类飞机适航审定必不可少的一环。现有飞机水面漂浮特性的研究方法难以同时兼顾计算分析效率和结果可用性。根据飞机在水面的漂浮特点,将飞机在水面漂浮进水下沉这一动态过程离散为时间连续的准静态过程,以船舶原理、流体力学为理论基础,CATIA二次开发技术为主要手段,提出了一种原理清晰、通用性较高的漂浮特性计算方法和分析程序。可依次计算各准静态过程的飞机浮态和运动特性,并准确实现对飞机漂浮时间的预测、评估。以某固定翼飞机为背景机型,对其水面漂浮特性进行了计算分析,计算结果表明:飞机的运动特性与飞机实际水面漂浮的现象一致。表明方法具有一定的适用性和有效性,可为飞机水上迫降漂浮特性研究和验证分析提供技术支持。 展开更多

关键词 固定翼飞机 水上迫降 漂浮特性 CATIA二次开发

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基于层次分析法的水上飞机抗浪能力评估 被引量：2

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作者 蒋荣 史圣哲 +1 位作者 吴彬 张家旭 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第S1期131-135,共5页

对水上飞机的抗浪能力给出合理评价和分析,是水上飞机飞行试验非常重要的工作。本文提出基于层次分析综合评估方法对水上飞机抗浪性能进行评估,该方法充分考虑抗浪性评估的复杂性,充分利用了专家工程经验,对不同评估参数划分权重,合理... 对水上飞机的抗浪能力给出合理评价和分析,是水上飞机飞行试验非常重要的工作。本文提出基于层次分析综合评估方法对水上飞机抗浪性能进行评估,该方法充分考虑抗浪性评估的复杂性,充分利用了专家工程经验,对不同评估参数划分权重,合理给出水上飞机抗浪能力。通过海鸥300轻型水陆两栖飞机实例分析,评估认为其在不大于0.4 m浪高水面安全起降概率可达88.5%以上,试验验证了该方法的可行性、有效性。 展开更多

关键词 水上飞机 抗浪性 层次分析法

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大型灭火/水上救援水陆两栖飞机应急投水功能设计难点分析 被引量：4

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作者 梁孜 边宝龙 +1 位作者 任世友 蒋荣 《航空制造技术》 2020年第20期80-85,共6页

大型灭火/水上救援水陆两栖飞机(以下简称AG600飞机)主要用途之一是满足我国东北、西南等火灾高发区域的森林灭火任务需求,其灭火任务系统设计有12t水箱。CAAC认为:飞机研制中不考虑应急返场着陆(水)能力可能会导致出现不安全的状态。... 大型灭火/水上救援水陆两栖飞机(以下简称AG600飞机)主要用途之一是满足我国东北、西南等火灾高发区域的森林灭火任务需求,其灭火任务系统设计有12t水箱。CAAC认为:飞机研制中不考虑应急返场着陆(水)能力可能会导致出现不安全的状态。从全机安全性分析角度出发,对AG600飞机灭火型设置应急投水功能有何设计难点进行了相关分析评估,提出了失效状态下提高飞机安全性的解决方案。 展开更多

关键词 水陆两栖飞机 灭火任务系统 应急投水 应急返场 安全性

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双断级滑行艇阻力性能优化方法

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作者 郑小龙 焦俊 +1 位作者 王明振 刘涛 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第7期68-72,共5页

阻力性能是双断级滑行艇水动力性能最为重要的内容之一,本文提出一种基于CFD模拟的优化方法,结合艇底斜升角、断级高度、断级总长等因素对某双断级滑行艇进行了静水阻力优化及试验验证。结果表明:CFD计算值与模型试验结果吻合度较高,各... 阻力性能是双断级滑行艇水动力性能最为重要的内容之一,本文提出一种基于CFD模拟的优化方法,结合艇底斜升角、断级高度、断级总长等因素对某双断级滑行艇进行了静水阻力优化及试验验证。结果表明:CFD计算值与模型试验结果吻合度较高,各因素对艇体阻力均有较为明显的影响,断级高度和断级总长的增大一定程度地增强了双断级滑行艇的滑行效率。优化研究实现了双断级滑行艇阻力系数R/▽低于0.25的技术指标,验证了基于CFD的优化方法的可靠性。 展开更多

关键词 双断级滑行艇 斜升角 断级高度 断级总长 阻力优化

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