高超聲速乘波體氣動布局優(yōu)化及穩(wěn)定性研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-24 04:34
目前高超聲速飛行方式正在由傳統(tǒng)的彈道式飛行和太空返回向臨近空間大氣層內(nèi)做長時(shí)間高速機(jī)動飛行的方向發(fā)展。對于近空間遠(yuǎn)程機(jī)動高超聲速滑翔飛行器來說,升阻比的高低決定了其航程和橫向機(jī)動距離能否達(dá)到任務(wù)指標(biāo)。乘波體在飛行過程中,下表面激波能夠附著在前緣線上,阻礙了下表面的高壓氣體上溢,因而可以獲得比傳統(tǒng)升力體構(gòu)型更高的升阻比,這一優(yōu)勢使其成為遠(yuǎn)程機(jī)動高超聲速滑翔飛行器領(lǐng)域極具前景和應(yīng)用價(jià)值的一種新型氣動布局。然而,乘波布局飛行器在工程化應(yīng)用過程中還存在諸多問題需要進(jìn)一步研究和解決,本文針對乘波體的氣動布局優(yōu)化設(shè)計(jì)方法和靜/動穩(wěn)定性問題展開研究,主要工作如下:1)通過CFD數(shù)值模擬評估了強(qiáng)黏性干擾效應(yīng)對乘波體的流場激波結(jié)構(gòu)和升阻特性的影響,發(fā)現(xiàn)在強(qiáng)黏性干擾效應(yīng)影響下,下表面激波位置明顯下偏,使得“乘波”特性變差。針對這一問題,結(jié)合切楔/切錐法,提出了一種在定常工況下基于渦量的邊界層位移厚度確定方法;在此基礎(chǔ)上,提出了一種邊界層優(yōu)化乘波體設(shè)計(jì)方法,即將原乘波體的下表面沿物面法線方向扣去對應(yīng)的邊界層位移厚度,獲得邊界層優(yōu)化乘波體。CFD結(jié)果表明,在強(qiáng)黏性干擾條件下,邊界層優(yōu)化乘波體的下表面流場激波位...
【文章來源】:西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
CAV氣動外形
(a) CAV-H(Lockheed-Martin) (b) CAV-L(Boeing)圖 1-1 CAV 氣動外形(二)FALCON 計(jì)劃2003 年,美國國防部預(yù)先研究局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)和美國空軍聯(lián)合制定了“獵鷹”(ForceApplication and Launch from ContinentalUnited States, FALCON)計(jì)劃[10],主要目標(biāo)是研發(fā)、飛行試驗(yàn)和驗(yàn)證高超聲速關(guān)鍵技術(shù),以實(shí)現(xiàn)全球快速精確打擊[11]。2005 年,美國國會將 FALCON 計(jì)劃限制為非武器技術(shù)驗(yàn)證,取消了與武器相關(guān)的飛行試驗(yàn),分別采用 HTV-1、HTV-2 和 HTV-3 代替 CAV、ECAV和 HCV[12],如圖 1-2 所示。但實(shí)際上美國空軍并未放棄將相關(guān)技術(shù)用于發(fā)展遠(yuǎn)程打擊和遠(yuǎn)程軍事運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo)[2]。根據(jù)公開資料,目前在這幾個(gè)技術(shù)驗(yàn)證型號中已經(jīng)試飛的只有 HTV-2。
HTV-2(三)IH計(jì)劃
本文編號:2934992
【文章來源】:西北工業(yè)大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:155 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
CAV氣動外形
(a) CAV-H(Lockheed-Martin) (b) CAV-L(Boeing)圖 1-1 CAV 氣動外形(二)FALCON 計(jì)劃2003 年,美國國防部預(yù)先研究局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)和美國空軍聯(lián)合制定了“獵鷹”(ForceApplication and Launch from ContinentalUnited States, FALCON)計(jì)劃[10],主要目標(biāo)是研發(fā)、飛行試驗(yàn)和驗(yàn)證高超聲速關(guān)鍵技術(shù),以實(shí)現(xiàn)全球快速精確打擊[11]。2005 年,美國國會將 FALCON 計(jì)劃限制為非武器技術(shù)驗(yàn)證,取消了與武器相關(guān)的飛行試驗(yàn),分別采用 HTV-1、HTV-2 和 HTV-3 代替 CAV、ECAV和 HCV[12],如圖 1-2 所示。但實(shí)際上美國空軍并未放棄將相關(guān)技術(shù)用于發(fā)展遠(yuǎn)程打擊和遠(yuǎn)程軍事運(yùn)輸?shù)哪繕?biāo)[2]。根據(jù)公開資料,目前在這幾個(gè)技術(shù)驗(yàn)證型號中已經(jīng)試飛的只有 HTV-2。
HTV-2(三)IH計(jì)劃
本文編號:2934992
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