發(fā)布時(shí)間：2020-05-09 03:41

【摘要】：滑躍起飛是飛機(jī)起飛的重要手段之一,由于船舶尺寸有限,在海上航行時(shí)是六自由度運(yùn)動(dòng)體,飛機(jī)在船舶上起飛比在陸基起飛更復(fù)雜,其安全性備受重視。此外,由于船舶的高速行駛和甲板的運(yùn)動(dòng),船尾存在著復(fù)雜的氣流擾動(dòng),不同的艦船運(yùn)動(dòng),其艦尾流場(chǎng)也存在差異,嚴(yán)重的尾流干擾甚至?xí)䦟?dǎo)致飛機(jī)無(wú)法安全著艦。本文對(duì)不同船舶運(yùn)動(dòng)條件下的飛機(jī)起降過(guò)程進(jìn)行研究,為飛機(jī)的安全起降提供技術(shù)支持。首先,對(duì)簡(jiǎn)化船型SFS1進(jìn)行數(shù)值模擬,并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了計(jì)算方法的可行性;其次,考慮不同的艦船運(yùn)動(dòng)條件(jk搖運(yùn)動(dòng)和縱搖運(yùn)動(dòng)),采用格子玻爾茲曼方法和WALE湍流模型對(duì)迎風(fēng)風(fēng)速為25m/s時(shí)的飛機(jī)滑躍起飛過(guò)程進(jìn)行了仿真計(jì)算,對(duì)比了不同情況下的甲板流場(chǎng)和艦尾流場(chǎng)變化,分析了艦船運(yùn)動(dòng)對(duì)飛機(jī)的起飛和降落的影響。從總體來(lái)看,飛機(jī)在起飛過(guò)程中受滑橇甲板上的的渦的影響較大,主要是船頭繞流產(chǎn)生的渦和甲板邊緣渦,且在滑橇甲板中間存在下洗氣流,在船頭處存在上洗氣流。發(fā)生jk搖運(yùn)動(dòng)時(shí),甲板兩側(cè)的渦的分布相差較大,尤其是在船頭附近,甲板上升的一側(cè)渦會(huì)增大,另一側(cè)的渦會(huì)減小,這種不對(duì)稱的分布會(huì)對(duì)飛機(jī)起飛造成影響;發(fā)生縱搖運(yùn)動(dòng)時(shí),船頭附近出現(xiàn)邊界層分離現(xiàn)象,流場(chǎng)變得更加復(fù)雜,縱搖運(yùn)動(dòng)對(duì)滑橇甲板上的下洗氣流和船頭上洗氣流的速度分布影響較大,且向上縱搖角度越大,上洗氣流速度越大,最大可達(dá)10.5m/s,有利于飛機(jī)的順利起飛。此外,當(dāng)飛機(jī)進(jìn)入滑橇甲板段后,其側(cè)向受力的大小與飛機(jī)的速度以及jk搖角度成正比,最大值可達(dá)10KN以上,嚴(yán)重影響飛機(jī)起飛的安全,而縱搖運(yùn)動(dòng)下飛機(jī)水平方向受力和豎直方向受力變化較大,該變化與飛機(jī)的速度以及俯仰角的變化有關(guān)。著艦時(shí),飛機(jī)在距離甲板41m以上的高度能安全飛行,隨著飛行高度降低,飛機(jī)會(huì)受到上洗氣流和下洗氣流的影響。船舶運(yùn)動(dòng)時(shí),距離甲板高度21m以內(nèi)的艦尾流場(chǎng)的側(cè)向速度分量會(huì)發(fā)生一定的波動(dòng)�？v搖運(yùn)動(dòng)對(duì)豎直方向速度分量的影響較大,下洗氣流速度最大值可達(dá)10m/s,對(duì)飛機(jī)的降落安全造成重大威脅。
【圖文】：

SFS1模型

計(jì)算域及加密區(qū)域示意圖
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：E926.392

【參考文獻(xiàn)】

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1 操戈;程捷;畢曉波;張志國(guó);王先洲;;基于DES的艦船空氣尾流場(chǎng)特性分析[J];中國(guó)艦船研究;2016年03期

2 溫巖殊;董文才;;航態(tài)對(duì)大型船舶甲板氣流場(chǎng)的影響[J];中國(guó)艦船研究;2015年03期

3 周勝明;;航母甲板運(yùn)動(dòng)對(duì)艦載機(jī)著艦影響仿真分析[J];飛機(jī)設(shè)計(jì);2012年06期

4 于嘉暉;陶楊;翟鴻君;付霖宇;;艦尾流對(duì)飛機(jī)下滑姿態(tài)的影響[J];中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào);2012年05期

5 白雙剛;胡孟權(quán);段進(jìn)坦;;艦載機(jī)彈射起飛六自由度靜平衡分析[J];空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年03期

6 陳稗;昂海松;;艦載飛機(jī)起降特點(diǎn)及性能分析[J];江蘇航空;2011年03期

7 陶楊;侯志強(qiáng);賈忠湖;;艦載機(jī)進(jìn)艦過(guò)程艦尾流仿真建模[J];兵工自動(dòng)化;2010年10期

8 許東松;劉星宇;王立新;;變化風(fēng)場(chǎng)對(duì)艦載飛機(jī)著艦安全性影響[J];北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào);2010年01期

9 胡國(guó)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

10 耿建中;姚海林;張宏;;艦尾流對(duì)艦載飛機(jī)下滑特性影響研究[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2009年18期

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1 李元;格子Boltzmann方法的應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條

1 朱熠;艦載機(jī)起飛控制與仿真技術(shù)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

2 趙永振;大型艦船定常與非定常氣流場(chǎng)數(shù)值模擬[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 安軍;航母尾流模擬及艦載機(jī)著艦控制的初步研究[D];華中科技大學(xué);2012年

4 田迪;格子Boltzmann方法的原理與應(yīng)用[D];大慶石油學(xué)院;2009年

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本文編號(hào)：2655542