【摘要】：分布式動(dòng)力布局機(jī)翼是指在機(jī)翼前緣或上表面尾緣分布動(dòng)力的一種機(jī)翼。相較于常規(guī)動(dòng)力布局機(jī)翼,分布式動(dòng)力布局能夠提高飛機(jī)的氣動(dòng)效率,具有較好的短距起降能力以及在大攻角飛行狀態(tài)下的穩(wěn)定性。而串列翼布局通過(guò)前后布置兩個(gè)機(jī)翼在有限展長(zhǎng)條件下具有更大的翼面積,獲得更高的升力。但串列翼前翼對(duì)后翼的影響會(huì)導(dǎo)致后翼氣動(dòng)效率降低,因此可以通過(guò)將分布動(dòng)力布局應(yīng)用于串列翼設(shè)計(jì)優(yōu)化,達(dá)到改善串列翼氣動(dòng)特性的目的。本研究在對(duì)分布動(dòng)力機(jī)翼及串列翼氣動(dòng)特性的研究基礎(chǔ)上,通過(guò)改變各結(jié)構(gòu)和動(dòng)力參數(shù)獲得分布動(dòng)力串列翼在本次設(shè)計(jì)條件下的最優(yōu)參數(shù)。利用天平測(cè)力系統(tǒng)獲取了分布動(dòng)力布局機(jī)翼螺旋槳的拉力系數(shù)、高度、間距及螺旋槳正反轉(zhuǎn)對(duì)機(jī)翼氣動(dòng)特性作用的規(guī)律。然后通過(guò)表面壓力測(cè)量獲取了不同截面及機(jī)翼表面整體的壓力分布特性,螺旋槳與機(jī)翼作用改變機(jī)翼面的壓力分布進(jìn)一步解釋了導(dǎo)致機(jī)翼氣動(dòng)特性變化的原因。最后通過(guò)利用粒子圖像測(cè)速技術(shù)研究螺旋槳后不同截面的空間流場(chǎng)特性,進(jìn)一步了解螺旋槳滑流帶來(lái)的流場(chǎng)復(fù)雜化現(xiàn)象。接下來(lái)對(duì)三個(gè)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)串列翼布局飛行器前后翼相互干擾進(jìn)行研究分析,獲得不同參數(shù)對(duì)串列翼氣動(dòng)特性作用的規(guī)律。進(jìn)一步對(duì)前后翼之間空間流場(chǎng)分布進(jìn)行研究,得出前翼尾流對(duì)后翼干擾是造成后翼氣動(dòng)效率低的主要原因。再利用分布動(dòng)力布局的研究規(guī)律,將不同動(dòng)力布局的串列翼進(jìn)行氣動(dòng)特性的對(duì)比,獲得設(shè)計(jì)參數(shù)條件下最優(yōu)的串列翼動(dòng)力布局方式。最后以風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)為參考設(shè)計(jì)了串列翼實(shí)飛模型,驗(yàn)證了分布動(dòng)力串列翼的可行性。研究結(jié)果表明:分布動(dòng)力布局能有效提升升力系數(shù),推遲失速攻角,甚至在40°不出現(xiàn)明顯失速現(xiàn)象�；髟斐傻臋C(jī)翼表面壓力劇烈變化是改變機(jī)翼氣動(dòng)特性的原因。針對(duì)本次設(shè)計(jì)參數(shù)條件下,前翼在上,后翼在下,動(dòng)力分布在后翼上的布局能獲得更高的升力。
【圖文】：

1.8 萬(wàn)公里的海岸線，不僅南北跨距很大，毗鄰防力量不易到位，造成我國(guó)的海洋權(quán)益被嚴(yán)重侵長(zhǎng)的海岸線從北到南，，我們?cè)谀虾�、東海和黃海而且還面臨其他大國(guó)插手爭(zhēng)端的現(xiàn)實(shí)。，中國(guó)首艘航空母艦“遼寧艦”在萬(wàn)眾矚目中正 12 個(gè)擁有航空母艦的國(guó)家。面對(duì)著“ 遼寧艦”到了進(jìn)一步發(fā)展，正由近海防御逐步向縱深進(jìn)發(fā)，，我國(guó)海軍飛行員駕駛國(guó)產(chǎn)殲-15 艦載機(jī)在航空艦意義重大，標(biāo)志著“遼寧艦”正式成為了真正形成戰(zhàn)斗力，不僅需配有先進(jìn)的艦載機(jī)電設(shè)備、同功能的艦載機(jī)戰(zhàn)斗群，如反潛直升機(jī)、預(yù)警機(jī)、機(jī)與航母艦載機(jī)的需求相比還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足[2]。同時(shí)起飛，因此，具備短距起降甚至垂直起降性能的群的一種迫切需求。

[5]。圖1.3 分布式動(dòng)力的超音速概念飛機(jī) 圖1.4 X-57 電動(dòng)螺旋槳分布式飛機(jī)分布式推進(jìn)是一種新的概念，可以改變未來(lái)飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)。這個(gè)概念有可能打開(kāi)集成機(jī)身推進(jìn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)空間，并允許開(kāi)發(fā)新的協(xié)同技術(shù)。分布動(dòng)力布局可以給飛機(jī)設(shè)計(jì)提供一個(gè)范例轉(zhuǎn)變，推進(jìn)系統(tǒng)可以直接影響機(jī)身的設(shè)計(jì)和配置在很大程度上取決于所考慮的機(jī)身概念、推進(jìn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和詳細(xì)的安裝。這個(gè)概念帶來(lái)的飛機(jī)設(shè)計(jì)上的靈活性能適應(yīng)不同類(lèi)型飛機(jī)的設(shè)計(jì)和操作要求[6]。近些年，隨著電動(dòng)機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，使分布式動(dòng)力概念飛行器從微型飛行器到小型無(wú)人機(jī)再到輕型電動(dòng)載人機(jī)的應(yīng)用變成了可能。小型分布式電推進(jìn)飛機(jī)所需推進(jìn)功率在數(shù)十至數(shù)百千瓦級(jí)別，該功率等級(jí)的電池、電機(jī)、電力電子與系統(tǒng)控制技術(shù)相對(duì)成熟。而對(duì)于中大型電動(dòng)分布動(dòng)力推進(jìn)飛機(jī)則需要兆瓦級(jí)電機(jī)和功率變換器，因此混合電推進(jìn)系統(tǒng)成為了最為合理的選
【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】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：V211.41

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本文編號(hào)：2621079