前机身/进气道流场的一体化数值模拟

该文针对飞行器设计中的机体和进气道的一体化问题,采用分区结构搭接网格技术,对机体外流场采用有限体积法求解Euler方程,进气道内流场采用有限体积法求解N—S方程,发展了求解三维超音速前机身／进气道内外流的Euler／N—S方程分区处理程序,同时对某型飞机的前机身／进气道流场进行了一体化模拟。通过分析计算出的附加阻力和畸变系数等结果的合理性验证了计算程序的正确性。同时通过对计算域采用不同的密度网格进行计算,分析研究了网格疏密对计算结果的影响。     

基于RBF和PSO的双喉道气动矢量喷管优化设计

本文探索了一种能多变量综合优化的方法,即对喷管进行参数化设计后,用均匀试验设计(UED)将试验样本均匀散布在设计区间内,求出各性能参数后,利用径向基神经网络(RBF)对试验样本进行拟合,再用粒子群算法(PSO)对训练好的神经网络进行寻优,找出了更好的双喉道气动矢量喷管设计参数组合。数值模拟结果显示,优化后的双喉道气动矢量喷管的矢量角有了明显提高。试验表明这种优化方法具有很好的优化能力,可以用来对喷管几何外形进行参数优化。      

飞行器特性曲线拟合与飞行仿真研究

随着计算机技术的高速发展,计算机仿真在航空航天领域得到了广泛的应用.飞行器的计算机飞行仿真计算涉及大量气动力特性和发动机特性参数,对这些参数采用两参数和三参数的曲线拟合方法替代过去的数值插值方法,减少了输入参数的数量,大大提高了仿真程序的代码效率和仿真实时性.基于这种方法拟合发动机和飞机气动特征的特性曲线,并利用Runge-Kutta方法建立了飞行方程的数值解算程序,对某型飞机起飞-巡航-降落过程进行了数值仿真.在此基础上设计了全程可视化程序,得到了全过程的舵面控制规律,为飞行模拟器的设计提供了有效的方法和手段.     

V形尾翼无人机喷流对气动力特性干扰的数值模拟

全球鹰外形的无人机,其V形尾翼位于发动机喷管两侧,发动机的高温、高速喷流对尾翼和飞机的气动干扰影响很大。文章通过数值模拟分析了V形尾翼与发动机喷流的相互干扰作用,给出了全球鹰外形无人机在不同高度、马赫数以及相应的发动机工作状态下的气动力特性,定量对比不带发动机喷流和带有喷流的计算结果,得出了发动机喷流对尾翼及全机的气动影响,可作为无人机V型尾翼和发动机气动布局设计的参考。     

带粒子释放和速度限制的粒子群算法

针对粒子群算法存在的收敛性与多样性之间的矛盾,在惯性权重线性递减的基础上,提出了带粒子释放和速度限制的算法。用粒子释放来增加种群多样性,引导算法跳出局部最优;用速度限制来促使释放后的粒子快速收敛到全局最优,进而平衡粒子的释放速度和收敛速度,保证算法的收敛。通过五个测试函数的实验,证实了粒子释放和速度限制的综合应用显著提高了算法的寻优能力和收敛精度。     

飞机发动机排气系统红外辐射强度数值仿真

针对发动机排气系统的红外辐射特性的研究,以飞机发动机排气系统流场数值计算数据为基础,考虑燃气主要成分H<,2>O、CO<,2>的吸收和发射影响,利用离散传递法求解非均匀介质中辐射传输方程,对喷管热空腔辐射、喷气流辐射和热空腔一喷气流组合辐射在2.667～5μm波长范围内的红外辐射强度进行数值仿真,计算所得的红外辐射强度与实测结果一致,并证明采用的计算方法和开发的计算程序的正确性,具有工程应用价值.     

高空太阳能飞艇方案/动力系统及气动设计

为提供一种可行的高空飞艇动力系统设计,对飞艇所受到的力、能源系统、飞艇重量进行了研究,并对不同动力布局的飞艇所受到的气动力进行了数值仿真。引入混合浮升气体以提升飞艇的单位升力,并考虑了过热对飞艇升力的影响;对能源系统采取恶劣条件作为飞艇的设计点,计算了冬至日时单位面积的太阳直接辐射量;采用能量平衡方法,对飞艇能源系统进行分析;应用以上方法初步确定了高空飞艇的基本参数。此外,建立了两种不同的动力布局模型,并对不同模型进行了气动数值仿真,得出不同布局对飞艇气动性能的影响,为设计提供了参考。     

整体式惯性粒子分离器雷达散射特性数值仿真

为了探究整体式惯性粒子分离器(IPS)的雷达散射特性,利用物理光学迭代法(IPO),编制了整体式粒子分离器的RCS计算程序,发展了一种改进的高效遮挡关系判断算法,并对程序的计算精度进行了校验。对不同雷达波长下,不同构型整体式粒子分离器的前向雷达散射特性进行了计算和分析比较。结果表明,随着雷达波长的增大,IPS的雷达散射面积减小;IPS分流器径向位置对重点方位角度范围内的雷达散射面积(RCS)有一定影响,并为改善IPS的雷达散射特性提供了参考依据。     

超椭圆 S 形进气道的设计及气动性能研究

研究飞机机身外形及进气道优化问题,传统的超椭圆方法在设计 S 形进气道时,形状指数 n 的选取需要查表来确定,不仅耗时,而且精确度不高,容易产生面积突变,对进气道内流和出口截面的总压影响很大.将形状指数 n 和 S 形进气道的截面面积变化规律联系起来,为提高指数的准确性和效率,提出一种改进的超椭圆 S 形进气道设计方法,以自适应的方式确保任意截面指数 n 的准确性和唯一性.数值仿真表明:改进的方法给出的 S 形进气道总压恢复系数较高,畸变指数较小,气动性能良好,改进的自适应超椭圆 S 形进气道设计方法具有较高的工程实用价值.     

基于RBF和PSO的双喉道气动矢量喷管优化设计

本文探索了一种能多变量综合优化的方法,即对喷管进行参数化设计后,用均匀试验设计(UED)将试验样本均匀散布在设计区间内,求出各性能参数后,利用径向基神经网络(RBF)对试验样本进行拟合,再用粒子群算法(PSO)对训练好的神经网络进行寻优,找出了更好的双喉道气动矢量喷管设计参数组合。数值模拟结果显示,优化后的双喉道气动矢量喷管的矢量角有了明显提高。试验表明这种优化方法具有很好的优化能力,可以用来对喷管几何外形进行参数优化。 