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间隙在飞行器折叠舵面中普遍存在,会显著影响结构系统的动态行为,给折叠舵面的动力学建模与特性预示带来巨大挑战。针对含间隙飞行器折叠舵面的结构设计问题,从控制间隙特征、改善工作性能的角度出发,以间隙为目标尺寸,综合考虑间隙的产生机理,提出基于矢量环法的折叠舵面尺寸链分析方法,来获取间隙对相关尺寸的敏感度以及相关尺寸对间隙的贡献度指标。以典型含间隙折叠舵面为例,结合其实际工作原理构建尺寸链,分别采用所提出的矢量环法和计算机辅助的统计分析法进行尺寸链分析,两者所得的各相关尺寸的敏感度和贡献度指标相互吻合,验证了基于矢量环法进行折叠舵面尺寸链分析的可行性,可为折叠舵面的间隙特征设计优化提供技术支撑。 相似文献
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目前,带缝隙钝舵的缝隙引起的流场结构和气动加热规律变化,还很不明确,需要研究缝隙诱导所形成旋涡的空间分布特征和旋涡运动对物面气动加热的影响规律。通过分析高超声速钝舵缝隙气动加热问题,基于无缝隙钝舵,建立一种带缝隙钝舵简化模型。使用有限体积方法求解可压缩Navier-Stokes方程,通量采用van Leer通量向量分裂方法计算。插值采用MUSCL方法,时间项采用LU-SGS隐式方法。结果表明:无缝隙钝舵流场结构相对简单,带缝隙钝舵流场结构同无缝隙钝舵相比要更为复杂,舵轴上游缝隙内会出现马蹄形涡串结构,相应地在缝隙的上下表面均会出现马蹄形高热流区;受缝隙诱导分离再附流动的影响,在舵轴迎风面以及舵体侧面后部均形成了局部高热流区。 相似文献
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基于非线性逆变换的控制选择器设计 总被引:1,自引:0,他引:1
提出一种非线性逆变换控制选择器的设计方法,并成功地应用于先进短距起飞/垂直着陆(AS-TOVL)技术的战斗机控制系统。该方法基于非线性逆变换原理,对飞机进行多气幼舵面和多推力矢量舵面的融合控制,合理地分配飞机上的力和力矩,克服了传统设计方法的不足,使设计简单化。最后通过ASTOVL飞机减速过渡的仿真计算与分析,证明了所设计的控制选择器,能够使飞机在低速飞行包线内具有良好的飞行品质。 相似文献
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高速飞行器翼舵缝隙激波风洞精细测热试验研究 总被引:1,自引:0,他引:1
高速飞行器的气动控制翼舵面,为了转动灵活,在弹体和翼舵面之间存在缝隙。缝隙的存在会导致高速热气流进入,在舵轴根部产生强分离再附区域,形成高热、高压、高剪切严酷热环境,对飞行器的热防护提出了很高要求。由于影响翼舵缝隙流动的因素十分复杂,缝隙内热环境的准确预测非常困难。目前传统的激波风洞缝隙测热试验受限于薄膜热流传感器2mm直径,只能在分离再附区布置有限测点,无法捕捉到热流峰值,导致计算与试验存在较大偏差。本文根据缝隙分离再附区热环境特点,针对精细测量的可行性,从传感器选取、测点布置方案、测量及数据后处理等方面进行了详细分析,提出了分布式热电偶精细测量方法,实现了采用点测热达到面测热的效果。针对简化的圆柱弹身加舵面的模型,完成翼舵缝隙精细测热试验,获得了翼舵干扰区峰值热流。试验研究了不同缝隙高度、舵偏角、迎角对翼舵干扰区热环境的影响规律,试验结果表明:翼舵缝隙对弹身干扰主要集中在舵轴干扰区。舵轴干扰区热环境随着缝隙高度的增加而增强,随着舵偏角和迎角的增大而增大。同时,试验结果与CFD计算结果对比表明,两者基本吻合。 相似文献
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在飞机舵面设计中,舵面翼型一般均选用可以在气动手册中查到的现成翼型,但舵面前缘外形一般需自行设计。本文采用双圆弧插值计算及计算机辅助设计等方法,先后建立对称翼型和不对称翼型舵面前缘的效学模型,给出光顺流畅,且便于数控加工制造的舵面前缘外形。这些方法已成功地应用在多种轻型低速飞机舵面设计中,取得了令人满意的效果。 相似文献
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针对某型试验机舵面结构力测试中无数值模拟测试方法,提出了一种基于结构模态的数值计算测试方法,建立了操纵舵面的结构力学模型,对数值分析法的原理、计算方法进行了研究,并在测试改装一体化平台上进行了仿真。结果表明,该方法比试飞测试结果更加全面、合理,为试验机操纵舵面的结构变化模拟、动态性能分析提供了可靠、高效的解决方法。 相似文献
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飞行器舵面铰链力矩测量风洞实验一般都采用应变片天平测量。由于诸多条件所限,比如天平刚度问题,舵面缝隙引起的上下窜流,铰链力矩测量实验技术一直是风洞实验中的难点。特别是现代飞机舵面越来越薄,这样,为了尽可能地真实模拟飞机外形,减少对翼面和舵面外形的破坏,留给天平的空间尺寸就很有限,天平尺寸更有限,必导致天平刚度较弱,在气动载荷作用下,天平弹性变形较大,给实验结果带来误差。所以如何保证铰链力矩实验结果的准确可靠,减少误差,一直是铰链力矩实验的难点。为确保实验结果的可靠性,本次实验采用单分量轴式天平和三分量舌片式天平相结合共同测量。这样,两者实验结果互相比较验证,可分析出实验结果的精准度。 相似文献
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针对某前掠翼翼身融合无尾布局由鸭面与尾舵组成的纵向基本控制舵面在大迎角状态操纵效率降低的问题,采用数值模拟方法研究一种机身下表面嵌入式新概念纵向操纵舵面实施大迎角纵向操纵补充的可行性。提出了嵌入式舵面的设计思想,研究了嵌入式舵面高度、偏度及其与尾舵组合时的相对位置等参数影响,提出了嵌入式舵面的设计原则、流动机理以及提供低头力矩增量的作用原理。研究结果表明:嵌入式舵面是无尾布局飞机大迎角纵向操纵的高效补充措施,单独使用,最大可提供约平衡10°迎角的低头操纵力矩,并对升阻特性影响很小;与尾舵组合使用,在研究迎角范围内(迎角α≤32°),可提供约6°迎角的低头平衡力矩增量,且对升阻性能产生有利影响。本文工作可为其他翼身融合无尾布局的气动舵面设计提供借鉴。 相似文献
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舰载飞机弹射起飞自动控制上升的飞行特性 总被引:2,自引:0,他引:2
根据舰载飞机弹射起飞上升段的纵向动力学方程和迎角自动控制的升降舵偏角调节规律,计算了A-6飞机的迎角,俯仰角、飞机重心垂向位置等随时间的变化,确定了传递系数ko,ki的合适范围,讨论了以最大容许的下沉量作为约束的指令迎角的量值,提出了舵面偏角调节规律的一种设计方法。 相似文献
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基于舵面控制的外挂物分离仿真是一个典型的多学科耦合问题,需要对其气动性能、飞行性能和控制性能综合进行分析。本文主要围绕数值仿真中计算流体力学(CFD)和控制方程与刚体动力学(RBD)方程的耦合求解、高效嵌套网格技术、耦合飞行控制系统(FCS)的气动/运动/控制的多学科耦合仿真的三个关键技术进行研究。针对以上技术难点,发展了一套基于舵面控制的外挂物分离仿真方法。仿真结果表明,通过舵面控制,有效改善了外挂物在分离过程中的姿态变化剧烈的现象,提升了分离安全性与分离品质;发展的基于舵面控制的外挂物分离仿真方法能够处理复杂运动边界的非定常问题,检验飞行控制律,具有一定的工程价值。 相似文献