本文關(guān)鍵詞：艦艉空氣流場及艦—機(jī)動(dòng)態(tài)配合仿真技術(shù)研究

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【摘要】：艦艉空氣流場是艦載直升機(jī)起降過程的主要流動(dòng)環(huán)境,對(duì)艦-機(jī)動(dòng)態(tài)配合有重要影響,是發(fā)生安全事故的主要誘因之一。本文對(duì)SFS2簡化護(hù)衛(wèi)艦艦艉空氣流場開展了風(fēng)洞吹風(fēng)試驗(yàn)及CFD仿真計(jì)算工作,風(fēng)洞試驗(yàn)采用PIV方法測得了空間截面上的二維流場,CFD仿真使用FLUENT求解器、RNG k-ε湍流模型計(jì)算了風(fēng)洞縮比和海上全尺寸條件下的定常三維流場,并詳細(xì)分析了幾個(gè)風(fēng)向角下的流場分布特性。然后基于FLIGHTLAB飛行仿真系統(tǒng)建立了“SH-60B”直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)模型,并導(dǎo)入SFS2艦船模型CFD全尺寸仿真定常流場數(shù)據(jù),以直升機(jī)在飛行甲板起降點(diǎn)上位置保持為動(dòng)態(tài)配合內(nèi)容,初步計(jì)算了該艦-機(jī)組合的起降飛行包線。SFS2艦艉空氣流場表現(xiàn)出典型的大鈍體繞流特征,氣流在機(jī)庫和甲板邊緣流動(dòng)分離形成回流區(qū),回流區(qū)內(nèi)氣流速度變化劇烈,是造成甲板上流動(dòng)紊亂的主要原因。當(dāng)風(fēng)向角較小時(shí),直升機(jī)位置保持高度區(qū)域的甲板流場基本不受機(jī)庫后方回流區(qū)影響,氣流以縱向分速度為主,橫向分速度與下洗分速度比重小,直升機(jī)懸停配平量可以克服較大的來流風(fēng)速。隨著風(fēng)向角增大,甲板上方氣流橫向分速度變大,起降點(diǎn)區(qū)域受到甲板舷邊影響,氣流環(huán)境變差,直升機(jī)懸停的極限風(fēng)速逐漸減小,又因直升機(jī)懸停時(shí)滾轉(zhuǎn)姿態(tài)和尾槳槳距操縱量增大,左舷風(fēng)比右舷風(fēng)更不利于直升機(jī)起降。
【關(guān)鍵詞】：艦艉空氣流場 艦載直升機(jī) CFD PIV 動(dòng)態(tài)配合
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U674.70;V271.492
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 第一章 緒論12-18
• 1.1 引言12-15
• 1.2 國內(nèi)外研究概況15-17
• 1.3 論文研究內(nèi)容17
• 1.4 論文章節(jié)安排17-18
• 第二章 艦艉空氣流場試驗(yàn)與仿真研究18-41
• 2.1 PIV風(fēng)洞試驗(yàn)18-22
• 2.1.1 PIV介紹18-19
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備19-20
• 2.1.3 試驗(yàn)內(nèi)容20-21
• 2.1.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)后處理21-22
• 2.2 CFD仿真22-28
• 2.2.1 CFD介紹22-24
• 2.2.2 網(wǎng)格生成24-25
• 2.2.3 邊界條件設(shè)置25-26
• 2.2.4 求解策略26-28
• 2.3 數(shù)據(jù)對(duì)比28-30
• 2.4 不同風(fēng)向角下的艦艉空氣流場特性30-41
• 2.4.1 0°風(fēng)向角30-34
• 2.4.2 左舷 30°風(fēng)向角34-37
• 2.4.3 左舷 45°風(fēng)向角37-41
• 第三章 艦-機(jī)動(dòng)態(tài)配合仿真建模41-54
• 3.1 FLIGHTLAB介紹41-42
• 3.2“SH-60B”直升機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)建模42-47
• 3.2.1 坐標(biāo)系定義43-44
• 3.2.2 主旋翼44-46
• 3.2.3 尾槳46
• 3.2.4 機(jī)身46
• 3.2.5 發(fā)動(dòng)機(jī)46
• 3.2.6 飛控系統(tǒng)46-47
• 3.3“SH-60B”模型驗(yàn)證47-51
• 3.4 SFS2艦艉空氣流場數(shù)據(jù)導(dǎo)入51-54
• 第四章 起降飛行包線計(jì)算54-61
• 4.1 艦載直升機(jī)起飛和著艦流程54-56
• 4.2 起降飛行包線仿真計(jì)算56-59
• 4.3 結(jié)果對(duì)比59-61
• 第五章 總結(jié)與展望61-63
• 5.1 工作總結(jié)61
• 5.2 研究展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 致謝66-67
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文67-68
• 附錄68-75

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 章曉冬;侯志強(qiáng);胡國才;劉志鵬;;某型艦載直升機(jī)著艦風(fēng)限圖的計(jì)算[J];四川兵工學(xué)報(bào);2012年10期

2 胡國才;王奇;劉湘一;郭衛(wèi)剛;;艦尾流對(duì)艦載機(jī)著艦軌跡和動(dòng)態(tài)響應(yīng)的影響研究[J];飛行力學(xué);2009年06期

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4 趙維義;王占勇;;艦船空氣尾流場對(duì)直升機(jī)著艦的影響研究[J];海軍航空工程學(xué)院學(xué)報(bào);2007年04期

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中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號(hào)：1104598