鸭式旋翼/机翼飞机悬停状态飞行动力学特性

针对鸭式旋翼/机翼(Canard Rotor/Wing,CRW)飞机独特的气动布局,常规的分析方法及经验公式很难准确地对CRW飞机进行飞行动力学研究,通过飞行辨识对CRW飞机悬停状态特性进行了研究。首先,设计了飞行试验并获得了高质量的飞行数据,基于频率响应对CRW飞机的状态空间模型进行了简化。然后,在频域内对飞机的动力学参数进行了拟合优化,获得了CRW飞机悬停状态的动力学模型,并用飞行数据对所建模型进行了验证。最后,用辨识所得参数与常规直升机悬停状态时的参数进行了对比。结果显示悬停时CRW飞机的操纵导数和阻尼导数均比常规直升机小,经分析,操纵导数的减小主要是CRW飞机独特的旋翼设计所致,阻尼导数减小的原因主要是旋翼气动影响以及鸭翼、平尾、垂尾的结构影响。动力学特性分析结果为CRW飞机旋翼模式总体设计的进一步优化提供了指引和参考,所建立的模型可用于控制系统设计。     

三翼面飞机前翼和平尾机动载荷优化配置

对三翼面飞机两种典型机动状态下的飞行载荷进行了分析,提出了一种适合三翼面飞机机动载荷优化配置的方法。讨论平尾升降舵与前翼操纵面之间的协调偏转率变化以及飞行动压变化,对配平参数、铰链力矩和载荷分布的影响。指出协调偏转率变化会引起平尾升降舵和前翼操纵面的配平角度、铰链力矩以及平尾和前翼载荷分布的显著改变,在设计时应该对协调偏转率加以选择,从而对平尾和前翼的载荷进行综合优化配置。     

基于飞行性能最优的多操纵面飞机配平研究

从飞行性能最优的角度,对多操纵面飞机的配平原则与算法进行了研究。以瑞典FO I开发的ADM IRE为例,根据所建立的配平原则与算法对其进行了重新配平。比较了新配平方法与原配平方法的飞行性能,结果证实采用新配平方法的飞机飞行性能较好,说明所建立的配平原则与方法是合理的。     

亚声速翼身融合无人机概念外形参数优化

为了兼顾翼身融合（BWB）布局无人机（UAV）的气动、隐身和结构重量要求,应用优化方法研究了某亚声速翼身融合无人机概念方案的外形设计问题。外形优化设计流程包括全机参数化几何外形模型、气动分析、机翼根部弯矩计算、雷达散射截面（RCS）分析、代理模型的建立和外形参数优化计算。选择了三种不同优化目标研究翼身融合无人机外形优化问题：①未配平状态升阻比最大;②配平状态升阻比最大;③配平状态升阻比尽量大和机翼弯矩尽量小。通过优化结果的对比分析,揭示了配平约束和机翼弯矩目标对优化设计结果的影响。研究结果表明：计入配平约束能够有效提高配平升阻比;将配平状态升阻比尽量大和机翼根部弯矩尽量小作为优化目标能够获得合理的优化外形。     

轻型战斗机的气动外形优化设计

建立了一种以实数编码技术为基础的遗传算法模型,并把它与工程估算的气动分析方法相结合,进行轻型战斗机的气动外形优化设计。优化设计变量取为机翼、机身的尾翼的外形及三者之间的相对位置,优化目标是使飞机在跨音速巡航阶段获得配平状态下最大的升阻比。设计结果表明该优化设计方法是十分有效的,可用来对具有正常布局形式的飞机进行气动外形的优化设计。     

航空制造业

波音鸭式旋翼/机翼飞机开始试飞BoeingCRWMadeTrialFlight2003年12月9日,波音公司研制的鸭式旋翼/机翼(CanardRotor/Wing,CRW)概念验证机在位于美国亚利桑那州尤马的美国陆军试验场完成了其首次悬停飞行。在试飞中,CRW先进技术验证机(被称为X-50A蜻蜓)于美国当地时间飞行了大约80秒钟。它从发射场垂直起飞,到达地面上空12英尺的高度后悬停,然后垂直着陆,这标志着试飞项目的启动。CRW将固定翼飞机的速度和航程与旋翼飞机的灵活性结合起来,是一款创新性的飞机。按照设计,CRW的旋翼不仅能在飞机垂直起落时旋转,而且还能在飞机飞行时…     

民用飞机全机静力试验前机身工况配平载荷设计

民用飞机全机静力试验中由于加载方案复杂,为了简化试验加载数量,传统的配平方案主要保证考核区的加载准确性,对于非考核区的载荷简化到若干加载点上。对于飞机机身这种薄壁结构,非考核区的配平对考核区影响较大。以某飞机前机身严重工况为例,基于飞机全机有限元模型,研究静力试验的载荷配平方案;通过对比分析态载荷与传统试验态配平载荷方案下的内力解,对传统全机静力试验载荷配平方案进行优化。结果表明：优化后的试验态内力解与分析态内力解基本吻合;对于飞机机身薄壁结构,圣维南原理并不适用,全机静力试验的载荷配平要与真实工况受力情况吻合,才能达到试验验证目的。     

鸭式旋翼/机翼飞机的技术发展及其关键技术

介绍了鸭式旋翼/机翼飞机的发展背景与发展过程,分析了其技术特点及优势,提出了发展鸭式旋翼/机翼飞机的两个重要关键技术,并给出了一些解决方法和途径,最后对鸭式旋翼/机翼飞机的应用前景进行了展望。所述内容对今后开展CRW无人机研究具有一定的参考价值和意义。     

重心位置对飞机阻力及其飞行性能的影响

为了降低配平状态下飞机的阻力问题,推导了飞机升致阻力与重心位置间的关系式。以一架典型的后平尾飞机为例。计算了向后移动飞机重心的位置,放宽对飞机固有静稳定度的要求对飞机配平升致阻力和总阻力以及对部分性能的影响。结果表明,当向后移动重心位置时,其配平升致阻力下降,并在某一重心位置时达最小值。     

机动飞机操纵面偏转角按升阻比优化配平的计算

机动飞机通常具有多个操纵面,在一定的马赫数M和升力系数C_y下,要使飞机处于配平状态,操纵面偏转角可以有无穷多种不同的组合。但是,在何种组合状态下,飞机能够取得最大升阻比一直是未能解决的问题。本文介绍了一种计算方法,在风洞试验数据基础上,能够计算在不同纵向静安定度裕量情况下,飞机取得最大升阻比时各操纵面偏转角δ_i、最大升阻比的值K_(max)、最佳平衡极曲线(C_(x0)、A_1、A_2)。