仿生扑翼推进装置仿真研究

针对新型仿生扑翼推进装置的特点，进行了机构动力学分析。依据扑翼产生升力和推力的机理，并利用ADAMS软件建立了仿真模型。针对不同扑翼面积和扑翼不同的运动速度两个参数对仿生扑翼推进装置产生升力的影响进行了仿真，对结果进行了分析，得到了一些有价值的参数。     

新型仿生扑翼推进装置的仿真

依据扑翼产生升力和推力的机理,针对新型仿生扑翼推进装置特点,对其进行机构动力学分析.2个翼盘相向运动,上翼投影面积最大,产生升力最大;下翼盘收起,投影面积最小,产生阻力最小.2个翼盘运动方向相反时,投影面积最大,产生升力最大;上翼盘收起,投影面积最小,产生阻力最小.最后利用ADAMS软件建立仿真模型,并对同扑翼面积条件下,扑翼不同运动速度对仿生扑翼推进装置的影响进行仿真.     

3 种翼型火箭弹气动特性数值研究

针对尾翼结构对大长径比火箭弹外流场的影响,建立3 种翼型火箭弹的3 维简化模型。在保证3 种尾翼 都能折叠到弹径尺寸的前提下,对3 种翼型火箭弹进行数值模拟,分析对比不同尾翼结构尾翼火箭弹的气动特性差 异,并验证了文中所采用数值计算方法的可行性。结果表明：增加卷弧翼数量会使弹箭的阻力系数增加,并使俯仰 力矩系数增大,弹箭的稳定性提高;相同尾翼数量的卷弧翼比平板尾翼的升力系数高,飞行过程中卷弧翼能产生更 大的升力;平板尾翼的侧向力矩系数绝对值比卷弧翼低。     

翼形参数对某弹道修正迫弹气动特性的影响

为研究不同翼形几何参数对某弹道修正迫弹流场特性和气动特性的影响,基于3D N-S方程和S-A湍流模型,对不同翼形结构的弹丸流场进行模拟,得到了不同翼形几何参数下的弹丸在平衡攻角时的升力系数和稳定储备量。仿真结果表明:翼型弯度越大,升力系数越大,稳定储备量呈先增加后减小的趋势; 头部舵翼的安装位置不宜过于靠后; 舵翼展长越大,升力系数越大,稳定储备量越小; 尾翼根弦长度越大,升力系数越大,稳定储备量先增加后减小。     

小直径制导炸弹翼片的流固耦合仿真分析

为研究小型制导炸弹的翼片变形对气动特性的影响,采用双向流固耦合方法计算一种三弹翼气动布局的制导炸弹在柔性翼时的气动参数及气动变形,利用 FLUENT 计算其在刚性翼时的气动参数。仿真结果表明：2种翼片的制导炸弹升力系数、阻力系数及升阻比随攻角和速度变化的趋势相同;柔性翼的制导炸弹升力系数与升阻比都大于刚性翼,阻力系数小于刚性翼,最大变形量与攻角成线性关系。采用柔性翼的制导炸弹气动特性优于刚性翼。     

翼型后缘折边对流体动力性能的影响

为了研究翼型后缘折边对翼型流体动力性能影响,基于N-S控制方程,选择标准k一占湍流模型,在雷诺数为3×10~6的条件下,利用Fluent软件对标准NACA4412翼型以及加不同角度折边的翼型进行数值模拟,计算其在不同攻角下的升、阻力系数,并对比分析不同折边翼型流场及压强分布。计算结果表明加折边会增大升、阻力系数且90°折边对升力系数影响最大,150°折边对阻力系数影响最小,同时加折边会使边界层在折边前分离,并在折边后产生漩涡。     

非对称变弹翼高速导弹气动特性计算与分析

通过不对称旋转左右弹翼的后掠角实现弹翼的不对称变化,利用飞行器快速计算软件Missile Datcom计算不同条件下导弹的气动参数.基于气动数据分析了后掠角非对称变化对升力、阻力、俯仰力矩及滚转力矩等气动特性的影响.通过分析可知,弹翼的不对称变形可显著的改变滚转力矩系数,将不对称变形的弹翼作为辅助控制机构,控制导弹的滚转运动,提高滚转运动的准确性和快速性.     

巡飞弹的翼型选择及气动特性分析

弹翼为巡飞弹提供大部分升力,为了研究选择高升力、高升阻比翼型的方法.利用CAD技术建立了3类圆头尖尾翼型的二维模型,运用GAMBIT进行网格划分,利用FLUENT软件进行动力学仿真,采集空气动力学数据对阻力系数、升力系数和升阻比进行了比较,对曲线存在的特殊点着重分析.结果表明,在满足高升力、高升阻比和飞行稳定的基础上,选择翼型FX-63-137为巡飞弹的最佳翼型.     

微小型仿生扑翼飞行器研究进展及关键技术概述

基于飞行生物扑翼的运动和气动特性而设计的微小型仿生扑翼飞行器在低雷诺数飞行条件约束下具有传统固定翼和旋翼无法比拟的气动和机动性优势，自20世纪末开始受到持续关注。对仿鸟扑翼飞行器的研究进展和相关成果进行了概述，包括基于周期拍动体涡流理论的鸟类扑翼飞行机理及最优推进效率的拍动模式，与昆虫扑翼追求高升力的飞行机理相区别，重点介绍了扑翼传动机构、尾翼控制、起降等关键技术，并提出了微小型仿生扑翼飞行器研发和应用面临的主要瓶颈问题和发展趋势。     

巡飞弹柔性弹翼气动特性研究

为了分析柔性弹翼的气动特性,采用气动仿真软件分析了不同弹翼翼型的升阻比特性,获得了弹翼表面鼓包和弯曲变形对巡飞弹飞行气动特性的影响规律,采用模型飞行技术对柔性弹翼进行了试飞测试验证,结果表明柔性弹翼表面鼓包使得其阻力系数约增加5%,一定的挠度使得其升力系数相比于无弯曲变形时大幅提高。通过创新性地给弹翼增加光滑蒙皮进行整形,有助于负载能力和飞行质量的提升。     

鸭式布局冲压增程制导炮弹三维流场模拟与数值分析

为研究鸭式布局冲压增程制导炮弹的流场与气动特性,根据其在冲压工作状态和被动飞行状态时对应的气动外形,应用分块网格划分方法和Realizable k-ε湍流模型对2种工作状态分别进行了三维流场模拟与数值计算分析,对不同马赫数下炮弹的流场与气动特性进行了研究。结果表明:在超声速条件下,相同攻角时阻力系数和升力系数都随马赫数增大而减小; 同一工况下,与相同外形参数但不采用冲压形式的鸭式布局制导炮弹(参考弹)相比,冲压工作状态下阻力系数约大50.5%,升力系数约小35.7%,被动飞行状态下阻力系数约大42.9%,升力系数约小11.9%; 被动飞行状态采用中心锥组件向前推进的形式对减小阻力是有利的。研究结果为鸭式布局冲压增程制导炮弹的气动外形设计与性能分析提供了一定的理论基础与参考。     

锥形空化器流体动力特性研究

为探究锥形空化器所具有的水动力学特性,在水洞中开展空化器系列实验研究,得到了不同锥角空化器的水动力参数。分析了锥形空化器的锥角对航行体流体动力特性的影响;给出了锥形空化器截平头时的动力学特性及不同截平头面积下的阻力变化。研究结果表明：锥形空化器的锥角大小影响空化器阻力系数和升力系数的大小;不同锥角下空化器升力系数位置导数相差较大;截平头面积较小时对航行体阻力系数影响较小,可以近似为全锥空化器。文中的实验结果对锥形空化器的选型应用以及超空泡航行体的控制特性分析具有参考价值。     

基于 Fluent 的弹体气动特性计算与分析

应用仿真软件 FLUENT,研究了某型号弹体在不同攻角和来流马赫数的工况下的气动特性。湍流模型采用FLUENT 中的单方程模型解决壁面限制的流动问题。通过建立几何模型、划分计算区域网格、设置 FLUENT 中相关参数并进行多次迭代直到收敛,得到弹体对应工况下的升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数,对仿真结果进行分析。结果表明,采用 FLUENT 仿真的方式能够较快地得到弹体的气动参数,为弹道设计提供依据。     

亚跨音速栅格的升阻特性数值研究

栅格几何参数对栅格翼的气动力特性影响很大,针对此问题,采用数值模拟方法研究了亚跨音速条件下栅格形状、翼弦格宽比对栅格升阻特性的影响.栅格形状主要为正置与斜置45°正方形、正六边形、正三角形等4种,翼弦格宽比变化范围为0.7～3.0.结果表明, 形状和翼弦格宽比对栅格阻力系数、升力系数、升阻比都有显著影响,存在使气动力特性最佳的形状和翼弦格宽比,为研究亚跨音速下栅格翼的气动特性提供了基础.     

冲压增程制导炮弹气动特性研究

为研究冲压增程制导炮弹在不同弹道阶段的气动特性,依据其工作原理与飞行特点,设计冲压助推、爬升飞行、滑翔控制状态所对应的3种气动外形。运用拼接网格技术与雷诺转捩模型,对冲压增程制导炮弹的三维流场与气动特性进行模拟和数值计算。结果表明：3种气动外形与相同外形参数（除舵翼与头部母线外）但不采用冲压结构形式的鸭式布局制导炮弹（参考弹）相比,升阻力系数规律一致;冲压助推、滑翔控制、爬升飞行外形在相同条件下对应的阻力系数依次递减,分别较参考弹阻力系数增大约50.5%、42.9%、33%;滑翔控制外形因鸭舵展开,相同条件下升力系数较其他两种外形大,又因进气道限制了鸭舵面积,相同条件下升力系数较参考弹小（约小11.9%）;弹体摆动减小了冲压发动机进气道的流量系数和总压恢复系数,对其总体性能产生了不利影响。     

基于Fluent的导弹气动特性计算

借助于商业CFD软件FLUENT．对某型空空导弹在不同攻角、不同飞行马赫数的气动力进行了计算。得出了该型导弹升力系数、阻力系数和俯仰力矩系数随飞行马赫数和攻角的变化规律以及导弹表面的压力分布、温度分布和来流速度分布。结果表明。计算的气动参数可以为导弹的外形设计提供依据和参考，与传统计算方法相比有一定的优越性。     

遭毁伤巡航导弹气动特性风洞实验研究

通过对“战斧”多用途巡航导弹风洞实验模型的设计和不同马赫数、攻角及侧滑角下气动特性参数的测试,得到弹翼折弯角对侧向力系数、偏航力矩系数、升力系数以及前部阻力系数的影响规律.结果表明,随着弹翼折弯角的增大,侧向力系数和偏航力矩系数近似呈线性增长,这种影响随马赫数增大而增强,但对升力系数、前部阻力系数、滚转力矩系数、俯仰力矩系数等特性参数的影响并不显著.