【摘要】：臨近空間飛行器是指運行在距離地面20~100 km的空域并執(zhí)行特定任務(wù)的飛行器,而高超聲速臨近空間飛行器的水平起降方案一直是研究的熱點與難點。本文提出了一種全速域水平起降可重復(fù)使用臨近空間飛行器的概念方案,并在此基礎(chǔ)上建立了三維數(shù)字化模型,研究了全速域的氣動特性,設(shè)計了起降方案并對其起降性能進行了分析。探討了該全速域臨近空間飛行器的技術(shù)可行性,目的是為此類飛行器提供概念設(shè)計技術(shù)參考。研究內(nèi)容與成果如下:1)根據(jù)水平起降和全速域的設(shè)計要求,研究了一種臨近空間飛行器的總體布置方案,設(shè)計了幾何外形并使用CATIA軟件建立了三維數(shù)字化模型,使用工程計算方法估算了全機重量與重心位置。2)建立了臨近空間飛行器全速域的氣動分析模型,利用Fluent軟件采用求解N-S方程組的有限體積法對模型進行了起降狀態(tài)與巡航狀態(tài)的氣動特性分析,選取了起飛攻角和最佳巡航高度,分析了低速和高速飛行條件下的靜穩(wěn)定性。3)根據(jù)水平起降的要求對臨近空間飛行器的起落裝置進行了設(shè)計,主要包括起落架位置的布置,緩沖器設(shè)計參數(shù)的確定,并使用工程計算方法對剎車裝置的重量和尺寸進行了估算。利用LMS motion對起落架不同工況進行了落震仿真,校核了起落架設(shè)計方案。
【圖文】：

-51A開發(fā)的乘波者試驗飛行器成功試飛，創(chuàng)域的特殊性以及臨近空間飛行器所具有的優(yōu)研發(fā)新型發(fā)動機、更優(yōu)良的航空材料、使用，隨著研制進展，各個學(xué)科總體水平不斷上念設(shè)計同時使其具備水平起降的能力。展現(xiàn)狀進的飛機可以追溯到上世紀 20 年代。1928升空，該飛機使用黑火藥為推進劑的固體火開發(fā)一種利用火箭助推飛向臨近空間的真正太空，桑格爾可能是第一個認識到：載人飛格爾提出的概念則是銀鳥火箭助推飛行器。飛機在佩納明德火箭試驗場升空，其使用稀1943 年創(chuàng)造了當(dāng)時飛行速度世界紀錄的第圖 1.1

低動態(tài)臨近空間飛行器的主要在20～30km的空域內(nèi)飛行，其主要發(fā)展趨勢有低速(Ma＜0.3)和亞聲速(Ma=0.3～1)兩個方向。超高空飛艇和高空長航時無人機；美國全球鷹高空長航時無人機如圖1.2所示:圖 1.2 全球鷹高空長航時無人機高動態(tài)臨近空間飛行器是指以超聲速或是高超聲速飛行于臨近空間的空域內(nèi)的飛行器，特點是飛行速度快、飛行空域廣、響應(yīng)時間快、飛行環(huán)境相對復(fù)雜等，，以Ma =5為界限，飛行速度在1Ma~5Ma之間的飛行器為超聲速臨近空間飛行器，Ma＞5的飛行器為高超聲速臨近空間飛行器[6]。其中超聲速臨近空間飛行器包括各種類型的高空飛機和亞軌道飛行器，高超聲速臨近空間飛行器包括[7]有翼再入飛行器（RV-W）、吸氣式巡航和加速飛行器（CAV）和無翼式再入飛行器或返回艙（RV-NW）。如圖1.3所示的美國高超聲速飛行器X-43A以及圖1.4所示的高超聲速飛行器X-51，
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：V22

【參考文獻】

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1 涂國華;燕振國;趙曉慧;馬燕凱;毛枚良;;SA和SST湍流模型對高超聲速邊界層強制轉(zhuǎn)捩的適應(yīng)性[J];航空學(xué)報;2015年05期

2 張海林;周林;馬驍;汪禹U

本文編號：2599702