吸氣式高超聲速飛行器俯仰/滾轉(zhuǎn)耦合運(yùn)動(dòng)特性
發(fā)布時(shí)間:2021-08-14 10:34
針對(duì)一種類(lèi)似SR-72構(gòu)型的吸氣式高超聲速飛機(jī)開(kāi)展了進(jìn)氣道通流狀態(tài)下俯仰/滾轉(zhuǎn)耦合運(yùn)動(dòng)相關(guān)研究。通過(guò)數(shù)值模擬獲得了滾轉(zhuǎn)單自由度靜穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性以及強(qiáng)迫俯仰/自由滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下的兩自由度耦合動(dòng)穩(wěn)定性,研究了飛行器轉(zhuǎn)動(dòng)慣量以及俯仰運(yùn)動(dòng)頻率對(duì)耦合運(yùn)動(dòng)的影響,簡(jiǎn)要分析了耦合運(yùn)動(dòng)的機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)雖然此飛行器具有滾轉(zhuǎn)靜穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性,但是在強(qiáng)迫俯仰/自由滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滾轉(zhuǎn)通道卻出現(xiàn)了小幅度振蕩與大振幅振蕩交替出現(xiàn)的情況,最大滾轉(zhuǎn)角超過(guò)70°。小幅度振蕩出現(xiàn)在正弦俯仰振蕩的上半周期,其振蕩頻率隨軸向轉(zhuǎn)動(dòng)慣量增加而降低,幅值隨俯仰振蕩頻率增加而增大;大振幅振蕩出現(xiàn)在下半周期,其幅值基本不變,而振蕩頻率與俯仰振蕩一致。這種現(xiàn)象基本不受慣性耦合作用影響,可以認(rèn)為是由氣動(dòng)力主導(dǎo)的。
【文章來(lái)源】:航空學(xué)報(bào). 2020,41(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
計(jì)算網(wǎng)格拓?fù)?br>
Basic Finner滾轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)數(shù)
為了模擬吸氣式高超聲速飛行器典型的巡航狀態(tài),計(jì)算工況選取為高度為27km的標(biāo)準(zhǔn)大氣參數(shù),馬赫數(shù)Ma=6。計(jì)算參考長(zhǎng)度為模型全長(zhǎng),參考面積為機(jī)翼面積,力矩參考點(diǎn)為1/2全長(zhǎng)的位置。以模型全長(zhǎng)為參考長(zhǎng)度的雷諾數(shù)Re=7.1×107。模型內(nèi)流道為通流狀態(tài),忽略發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒等情況。圖2 內(nèi)流道形狀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種近空間高超聲速飛行器滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定性研究[J]. 李乾,趙忠良,王曉冰,李玉平,馬上. 航空學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]一種臨近空間飛行器靜/動(dòng)態(tài)氣動(dòng)特性研究[J]. 李乾,趙忠良,葉友達(dá),陶洋,馬上,李玉平,王曉冰. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]The stability of rolling motion of hypersonic vehicles with slender configuration under pitching maneuvering[J]. YE YouDa,TIAN Hao,ZHANG XiaFeng. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2015(06)
[4]吸氣式內(nèi)外流一體化飛行器動(dòng)導(dǎo)數(shù)數(shù)值模擬[J]. 劉緒,劉偉,周云龍,柴振霞. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]The stability analysis of rolling motion of hypersonic vehicles and its validations[J]. YE YouDa,ZHAO ZhongLiang,TIAN Hao,ZHANG XianFeng. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2014(12)
[6]高超聲速飛行器通流模擬方法與風(fēng)洞驗(yàn)證技術(shù)[J]. 趙忠良,楊曉娟,蔣衛(wèi)民,陳建中,王俊蘭. 航空學(xué)報(bào). 2014(11)
[7]美國(guó)發(fā)布SR-72高超聲速飛機(jī)概念[J]. 姚源,陳萱. 中國(guó)航天. 2013(12)
[8]高超聲速技術(shù)驗(yàn)證飛行器HTV-2綜述[J]. 甄華萍,蔣崇文. 飛航導(dǎo)彈. 2013(06)
[9]美國(guó)典型的高超聲速技術(shù)研究計(jì)劃(上)[J]. 王巍巍,郭琦. 燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究. 2013(03)
[10]基于預(yù)估校正和嵌套網(wǎng)格的虛擬飛行數(shù)值模擬[J]. 達(dá)興亞,陶洋,趙忠良. 航空學(xué)報(bào). 2012(06)
博士論文
[1]三維可壓縮流動(dòng)的非定常分離及飛行器運(yùn)動(dòng)/流動(dòng)耦合的非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性[D]. 田浩.中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2015
碩士論文
[1]高超聲速內(nèi)外流一體化飛行器動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 劉緒.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3342310
【文章來(lái)源】:航空學(xué)報(bào). 2020,41(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
計(jì)算網(wǎng)格拓?fù)?br>
Basic Finner滾轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)數(shù)
為了模擬吸氣式高超聲速飛行器典型的巡航狀態(tài),計(jì)算工況選取為高度為27km的標(biāo)準(zhǔn)大氣參數(shù),馬赫數(shù)Ma=6。計(jì)算參考長(zhǎng)度為模型全長(zhǎng),參考面積為機(jī)翼面積,力矩參考點(diǎn)為1/2全長(zhǎng)的位置。以模型全長(zhǎng)為參考長(zhǎng)度的雷諾數(shù)Re=7.1×107。模型內(nèi)流道為通流狀態(tài),忽略發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒等情況。圖2 內(nèi)流道形狀
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種近空間高超聲速飛行器滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定性研究[J]. 李乾,趙忠良,王曉冰,李玉平,馬上. 航空學(xué)報(bào). 2018(03)
[2]一種臨近空間飛行器靜/動(dòng)態(tài)氣動(dòng)特性研究[J]. 李乾,趙忠良,葉友達(dá),陶洋,馬上,李玉平,王曉冰. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[3]The stability of rolling motion of hypersonic vehicles with slender configuration under pitching maneuvering[J]. YE YouDa,TIAN Hao,ZHANG XiaFeng. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2015(06)
[4]吸氣式內(nèi)外流一體化飛行器動(dòng)導(dǎo)數(shù)數(shù)值模擬[J]. 劉緒,劉偉,周云龍,柴振霞. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[5]The stability analysis of rolling motion of hypersonic vehicles and its validations[J]. YE YouDa,ZHAO ZhongLiang,TIAN Hao,ZHANG XianFeng. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2014(12)
[6]高超聲速飛行器通流模擬方法與風(fēng)洞驗(yàn)證技術(shù)[J]. 趙忠良,楊曉娟,蔣衛(wèi)民,陳建中,王俊蘭. 航空學(xué)報(bào). 2014(11)
[7]美國(guó)發(fā)布SR-72高超聲速飛機(jī)概念[J]. 姚源,陳萱. 中國(guó)航天. 2013(12)
[8]高超聲速技術(shù)驗(yàn)證飛行器HTV-2綜述[J]. 甄華萍,蔣崇文. 飛航導(dǎo)彈. 2013(06)
[9]美國(guó)典型的高超聲速技術(shù)研究計(jì)劃(上)[J]. 王巍巍,郭琦. 燃?xì)鉁u輪試驗(yàn)與研究. 2013(03)
[10]基于預(yù)估校正和嵌套網(wǎng)格的虛擬飛行數(shù)值模擬[J]. 達(dá)興亞,陶洋,趙忠良. 航空學(xué)報(bào). 2012(06)
博士論文
[1]三維可壓縮流動(dòng)的非定常分離及飛行器運(yùn)動(dòng)/流動(dòng)耦合的非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性[D]. 田浩.中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心 2015
碩士論文
[1]高超聲速內(nèi)外流一體化飛行器動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 劉緒.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
本文編號(hào):3342310
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