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螺旋桨飞机升力失速特性研究 被引量:10
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作者 刘毅 赵晓霞 欧阳绍修 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第5期655-660,共6页
飞机的最大升力系数 CLmax 直接影响翼载的选取,进而影响飞机的重量和经济性。螺旋桨飞机在带动力条件下 CLmax 随滑流强度增加而提高,但按照常规理论采用无动力 CLmax 数据选取的翼载偏小偏保守,没有充分发掘飞机的性能潜力。结合... 飞机的最大升力系数 CLmax 直接影响翼载的选取,进而影响飞机的重量和经济性。螺旋桨飞机在带动力条件下 CLmax 随滑流强度增加而提高,但按照常规理论采用无动力 CLmax 数据选取的翼载偏小偏保守,没有充分发掘飞机的性能潜力。结合适航规定以及某四发螺旋桨飞机飞行实际情况,提出了一种基于发动机慢车状态确定 CLmax的概念,并将飞机带动力 CLmax 分解为无动力 CLmax 、螺旋桨拉力、螺旋桨法向力、滑流增升效应等4部分贡献,通过无动力和多天平带动力风洞实验完成了上述分量的模拟、测量和修正。计算表明某四发螺旋桨飞机在发动机慢车失速试飞条件下的滑流强度约为0.1,螺旋桨系统的动力增升作用使不同襟翼构型的 CLmax 增加8%~9%。该方法获得的 CLmax 与飞机试飞结果较为吻合,充分挖掘了飞机的低速性能潜力,并为同类螺旋桨飞机设计提供了一定的参考。 展开更多
关键词 螺旋桨飞机 滑流 最大升力系数 法向力 风洞实验
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低速飞机加装翼梢小翼的CFD数值计算及风洞试验研究 被引量:6
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作者 刘毅 赵晓霞 +1 位作者 江宗辉 任庆祝 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期55-59,共5页
针对某四发涡桨飞机飞行速度较低,巡航升力系数较大的特点,通过加装翼梢小翼改善翼尖流场特性而提高巡航升阻比。经数值计算和风洞试验验证表明,几何参数优化后的小翼,可以使飞机久航点升阻比提高8%,远航点升阻比提高4.8%。加装翼梢小... 针对某四发涡桨飞机飞行速度较低,巡航升力系数较大的特点,通过加装翼梢小翼改善翼尖流场特性而提高巡航升阻比。经数值计算和风洞试验验证表明,几何参数优化后的小翼,可以使飞机久航点升阻比提高8%,远航点升阻比提高4.8%。加装翼梢小翼气动特性的CFD数值计算和风洞试验结果吻合良好,可作为小翼外形进一步优化后快捷、经济的验证手段。 展开更多
关键词 翼梢小翼 升阻比 诱导阻力 CFD数值计算 风洞试验
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飞机机身小型天线的阻力特性研究
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作者 刘毅 李洋 +1 位作者 赵晓霞 胡冶 《科学技术与工程》 北大核心 2015年第26期216-220,共5页
采用求解RANS方程的方法研究了飞机机身表面不同位置安装相对厚度为20%、不同剖面形状的小型天线的阻力特性。通过流场显示表明随着距离机头距离增加,天线逐渐淹没在附面层中;随着迎角变化背风面的附面层厚度增大。自由流中翼型剖面天... 采用求解RANS方程的方法研究了飞机机身表面不同位置安装相对厚度为20%、不同剖面形状的小型天线的阻力特性。通过流场显示表明随着距离机头距离增加,天线逐渐淹没在附面层中;随着迎角变化背风面的附面层厚度增大。自由流中翼型剖面天线的阻力最小,椭圆剖面、倒角菱形剖面天线阻力分别增加了22%和107%,主要原因压差阻力显著提高。受到机身的干扰影响后天线相对单独部件的阻力增加在0~50%之间;包括3种影响因素:第一是前缘吸力的降低,第二是后缘负压的增加,第三是局部速压的变化。前缘吸力降低的程度正比于当地附面层厚度,附面层厚度越大前缘负压峰值越低,阻力也越大。倒角菱形剖面受机身干扰后缘负压增加,但流线性较好的翼型及椭圆剖面后缘压力变化不大。机身外形变化导致的局部速压增大或缩小可影响天线的摩阻和压力分布。采用单独天线的阻力并考虑干扰影响的方法能够获得较为准确的阻力特性,对附面层内天线的光顺整流对于降低飞机阻力是有效的。 展开更多
关键词 阻力特性 天线 附加物 干扰阻力 压差阻力
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基于振动声调制的板类结构裂纹定位成像 被引量:4
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作者 杨晓华 刘学君 +1 位作者 张玎 辛志东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1509-1516,共8页
针对线性Lamb波在监测闭合裂纹及微裂纹方面的不足,基于振动声调制理论,提出了一套板类结构中裂纹损伤定位方法。通过分析仅有高频(HF)激励和高低频(HF和LF)同时激励时,声波在含裂纹结构中的传播路径及其信号成分组成,提出了一种含损伤... 针对线性Lamb波在监测闭合裂纹及微裂纹方面的不足,基于振动声调制理论,提出了一套板类结构中裂纹损伤定位方法。通过分析仅有高频(HF)激励和高低频(HF和LF)同时激励时,声波在含裂纹结构中的传播路径及其信号成分组成,提出了一种含损伤信息信号的提取技术,继而结合延时叠加算法,参考有基准的线性Lamb波损伤定位方法,对板类结构中的疲劳裂纹进行了定位成像。试验证明,该方法可在无需原始健康基准信号的前提下,有效定位出平板结构中的疲劳裂纹,为结构中接触类损伤的定位成像提供了思路。 展开更多
关键词 振动声调制 结构健康监测 延时叠加算法 LAMB波 疲劳裂纹监测
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惯性参数未知双臂空间机器人自适应模糊控制 被引量:2
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作者 陈志侃 张国良 +1 位作者 原磊 吴戈 《电光与控制》 北大核心 2015年第11期89-94,共6页
惯性参数未知将导致空间机器人系统的模型不精确,使得常用的关节运动轨迹跟踪控制方法失效。针对该问题,提出一种基于自适应模糊算法的关节运动轨迹跟踪控制方法。基于模糊系统的万能逼近特性,利用参数自适应调节方法在线辨识空间机器... 惯性参数未知将导致空间机器人系统的模型不精确,使得常用的关节运动轨迹跟踪控制方法失效。针对该问题,提出一种基于自适应模糊算法的关节运动轨迹跟踪控制方法。基于模糊系统的万能逼近特性,利用参数自适应调节方法在线辨识空间机器人系统模型,解决空间机器人不具有惯性参数的先验知识和惯常线性性质的问题;设计自适应模糊控制器,实现对双臂空间机器人系统的关节空间轨迹跟踪控制;通过构造李亚普诺夫函数证明了该模糊控制系统的稳定性。数值仿真实验结果验证了所提控制方案的有效性。 展开更多
关键词 自适应模糊控制 惯性参数未知 双臂空间机器人 万能逼近特性
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自由漂浮空间机器人末端轨迹优化跟踪控制 被引量:8
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作者 羊帆 张国良 +2 位作者 原磊 陈志侃 吴戈 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期846-853,共8页
针对自由漂浮空间机器人(FFSR)末端轨迹跟踪优化控制中惯性参数不确定的问题,基于状态依赖Riccati方程(SDRE),提出一种采用标称SDRE控制器与补偿SDRE控制器相结合的组合优化控制器,通过SDRE基本理论及李雅普诺夫方法证明了控制方法能够... 针对自由漂浮空间机器人(FFSR)末端轨迹跟踪优化控制中惯性参数不确定的问题,基于状态依赖Riccati方程(SDRE),提出一种采用标称SDRE控制器与补偿SDRE控制器相结合的组合优化控制器,通过SDRE基本理论及李雅普诺夫方法证明了控制方法能够实现系统跟踪的能量优化和渐近稳定,实现了FFSR在广义雅克比矩阵非奇异条件下的末端轨迹优化跟踪控制。数值仿真表明,控制器能够实现对于期望末端轨迹的有效跟踪。 展开更多
关键词 状态依赖Riccati方程(SDRE) 惯性参数不确定 优化跟踪控制 空间机器人
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某运输机加装失速条气动特性研究 被引量:4
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作者 刘毅 赵晓霞 +1 位作者 欧阳绍修 袁志敏 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期36-41,共6页
为改善某运输机着陆襟翼构型失速急剧滚转问题,采用数值计算和风洞实验方法优选了机翼失速条的外形参数,并对气动力和流场特性进行了研究分析。以失速条高度H和安装位置距离前缘的长度S为设计变量,采用求解RANS方程的方法研究了失速条... 为改善某运输机着陆襟翼构型失速急剧滚转问题,采用数值计算和风洞实验方法优选了机翼失速条的外形参数,并对气动力和流场特性进行了研究分析。以失速条高度H和安装位置距离前缘的长度S为设计变量,采用求解RANS方程的方法研究了失速条对着陆构型翼型二维特性的影响,表明S越小(即越靠近上翼面)失速迎角提前越多,H增大也能使失速迎角提前但敏感性小于S。失速条后方产生了分离气泡且随迎角增加而逐渐增大增长,在破裂后导致翼型失速提前,使升力线出现圆弧形的失速特征。设计了4种失速条在机翼上的平面布局方案,通过缩比模型风洞实验验证表明:40%半展长处展向长度2m,S=0的失速条使升力线由急剧失速变为平顶型失速并消除了失速后的不对称滚转力矩,将此失速条展长缩小一半的2种方案也不同程度地改善了失速形态,15%半展长处失速条对失速特性无明显改善,主要原因是气流分离从约40%半展长处开始发生,失速条安装在这一展向位置时才能发挥作用。 展开更多
关键词 失速条 失速特性 急剧滚转 分离气泡 计算流体力学 风洞实验
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螺旋桨滑流对飞行器气动特性的影响机理研究 被引量:6
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作者 张顺 郭少楠 +1 位作者 庞辰 郭天天 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期685-690,共6页
通过基于有限体积的CFD数值方法研究了MA60飞机螺旋桨滑流对于该飞行器的气动特性影响机理。为了高效计算、准确描述螺旋桨的旋转运动产生的非定常流场,本文采用嵌套网格技术来实现这一过程,有效避免了螺旋桨运动过程中产生的网格变形... 通过基于有限体积的CFD数值方法研究了MA60飞机螺旋桨滑流对于该飞行器的气动特性影响机理。为了高效计算、准确描述螺旋桨的旋转运动产生的非定常流场,本文采用嵌套网格技术来实现这一过程,有效避免了螺旋桨运动过程中产生的网格变形失效等问题。数值模拟结果表明:滑流非定常计算的表面气动压力可以很好地与实验结果吻合;螺旋桨滑流状态的非定常气动力与定常计算的结果有较大差异,螺旋桨具有较大的拉力且为同向旋转,产生不对称的气动载荷,导致飞机的升力增大,侧向力增大,并且产生正的滚转力矩和负的偏航力矩。本文研究表明,在该类型飞行器设计过程中,考虑滑流影响可以更加准确地描述飞行过程中的气动载荷。 展开更多
关键词 滑流效应 CFD 嵌套网格 MA60 气动载荷
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变参数椭圆剖面的气动和结构特性研究 被引量:2
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作者 刘毅 李洋 赵晓霞 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期510-514,共5页
采用数值计算方法对亚声速飞行器中常见的外露非升力杆状部件的整流剖面进行了研究,提出了一类新型的变参数椭圆剖面,其外形由二次曲线形状参数Rho和最大厚度位置确定。通过进行长细比在1.5至8之间的椭圆剖面、翼型剖面和变参数椭圆剖... 采用数值计算方法对亚声速飞行器中常见的外露非升力杆状部件的整流剖面进行了研究,提出了一类新型的变参数椭圆剖面,其外形由二次曲线形状参数Rho和最大厚度位置确定。通过进行长细比在1.5至8之间的椭圆剖面、翼型剖面和变参数椭圆剖面的阻力、升力和结构特性对比分析,表明翼型剖面在长细比大于3时具有最小的阻力和最大的升力线斜率,进一步降低长细比可能出现负升力线斜率等现象,阻力也反而增加。标准椭圆阻力最大,而变参数椭圆剖面即使长细比降低至2仍有较好的阻力升力特性。综合对比表明采用前后Rho值为0.414/0.35的剖面阻力和升力线斜率较低,结构厚度和截面积相对翼型提高,作为整流剖面可能具有更好的气动与结构综合效率。 展开更多
关键词 椭圆剖面 二次曲线形状参数 阻力 计算流体力学 结构特性
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