面向MDO的试验结果和数值分析结果的融合方法

飞行器设计中的某些物理量需要进行数值分析和试验,而两者之间常常存在差别.本文分析了产生这些误差的原因,提出将试验结果和数值计算结果的差值表达为所在域空间坐标的二次多项式,可有效地消除试验随机误差和数值计算噪声,使数值计算结果与实验数据融合.文中分析了某教练机机翼气动载荷和AD200轻型飞机挠度的数据融合,结果表明本文提出的数据融合方法是有效的.     

航天飞机的低密度效应——(航天飞机空气动力学问题之三)

美国第一代航天飞机(Shuttle-I)在177千米高度以上飞行时处于自由分子流区(克努曾数 Kn≥10),在83～177千米的高度范围内处于过渡流区(0.001≤Kn≤10)。传统的连续介质空气动力学已不适用了,而要用非连续的稀簿空气动力学。本文简要介绍美国航天飞机研制过程中采用过的蒙特卡罗直接模拟法、粘性激波层法和洛克希德工程计算等理论计算方法。并与风洞试验和飞行试验结果进行了比较和分析。研究结果表明:低密度效应对航天飞机的气动加热、阻力系数和升阻比等气动性能有很大的影响;理论计算与飞行试验的差别随 K_n 数的增大而增大,其差別的原因尚没有确切和满意的解答。对过渡流,目前无论是理论计算还是风洞实验都存在着较大困难。因此必须加强对航天飞机低密度效应的理论和实验研究。     

达索的特混编队

<正>2014年3月20日,达索飞机公司的"神经元"无人作战飞机、"阵风"战斗机和"猎鹰"7X公务机组成了一支独特的编队。这是无人作战飞机首次尝试与其他飞机编队飞行。这次试验在地中海上空完成.持续时间1小时50分,飞行距离700千米。     

二次响应面联／排翼布局飞机焦点计算

排翼布局飞机比较常规气动布局飞机具备诱导阻力小、结构效率更高、机翼最大几何尺寸小等优势,但是因为前后机翼间的气动干扰,使得机翼整体的气动效率无法达到理论值,使得全机焦点位置偏离理论位置,本文通过风洞实验获得前翼对后翼的气动干扰的离散测量值,利用二次响应面拟合前翼对后翼的气动干扰,根据力的合成原理获得经过修正的全机焦点,经过四种不同布局型式的自由飞模型的实际应用,验证了该方法计算联/排翼布局飞机全机焦点的可行性.     

舞空松鸡

正W-3PL"松鸡"(Gluszec)是波兰PZL-斯威德尼克直升机公司在W-3基础上发展出来的武装直升机,专供波兰陆军航空兵使用。W-3PL采用4叶主旋翼和3叶尾桨,空重3 860千克,最大载荷能力6 400千克,最大可用载荷2 550千克,除两名飞行员外最多可搭载12名载员。动力来自两台PZL-10W涡轴发动机,单台巡航功率574千瓦,起飞功率662千瓦。最大巡航速度235千米/小时,极限速度260千米/小时。使用1720升主油箱最大航程734千米,外挂730升副油箱时航程为1180千米。图中W-3PL机首下方安装一挺12.7毫米机枪,两侧挂粱内侧是"普拉坦"布雷器,外侧则是ZR-8集束弹药布撒器。     

扁平融合式飞机整体式进/排气试验的推/阻校准方法

在研究嵌入式动力装置的进/排气效应对扁平融合式飞机气动特性的影响时，发展了一种整体式进/排气模拟试验方法及推/阻校准方法。采用与飞机模型融为一体的内置式引射器同时模拟飞机的进气效应和排气效应，模型气动载荷与引射器工作时的作用力由天平同时测量获得；把模型推进系统部分分离出来，在TPS校准箱中进行推/阻校准，建立模型气动载荷与推/阻力之间的剥离方法，获得真实的进/排气效应影响试验数据。用典型的背负式进气道扁平融合式飞机模型进行了推/阻校准试验和进/排气影响风洞验证试验，验证了该方法的可行性。     

SF．260E教练机

SF．260是意大利SIAI-马歇蒂公司生产的多用途教练机（原称F．250）。1964年7月首飞，1966年4月获美国联邦航空局型号合格证。该机采用平直下单翼，倒T型尾翼，前三点式起落架。座舱比较靠后，双座位并列，显得机身比较宽。早期型装一台阿芙科一莱康明公司的发动机，功率只有186．5千瓦，后来改装一台艾利逊公司的250-B17D型涡轮螺桨发动机，额定功率达到261千瓦，飞机的飞行性能也因此而得到提升。该机的个头不大，翼展8．35米、     

后掠翼下炸弹气动特性试验研究

为获得某后掠翼飞机机翼下不同外挂形式的单独炸弹/炸弹组合体气动特性,在气动中心高速所1.2m×1.2m风洞中进行了试验研究。在M=0.60～0.95,α=-4°～14°,β=-6°～6°条件下,采用7台外挂天平对炸弹/炸弹组合体模型进行了测量。结果表明:飞机后掠翼和机身带来的侧洗流动使炸弹在零侧滑时存在较大的横向气动载荷;各炸弹不仅受到飞机的侧洗和下洗影响,而且各弹之间的相互干扰也非常严重。     

环球7000真的来了!

正13705千米超远航程;0.995马赫,接近音障的最大速度;真正意义上的四舱布局,庞巴迪公司旗下最新、也是最大的一款超远程公务机——环球7000,真的来了!"具备大客舱、高速度和超远程等特点的环球7000,是庞巴迪公司生产过的最大的喷气式公务机。在这款飞机身上,庞巴迪投入了前所未有的人力和财力。"     

螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响研究

采用螺旋桨飞机动力模拟风洞试验技术及粒子图像测速技术,研究双发常规布局涡桨飞机的螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响规律。通过测力风洞试验研究螺旋桨不同位置处滑流对飞机的升阻特性、力矩特性及平尾下洗等纵向气动特性的影响,利用PIV技术研究测力试验优选桨盘位置的飞机部件典型剖面受滑流影响时的流场变化情况。研究结果表明,螺旋桨下沉后滑流对飞机升阻特性的不利影响最明显,螺旋桨前伸和安装角由正变负时滑流对飞机的升阻特性均有改善,而螺旋桨前伸在飞机失速迎角附近对升力特性的改善更为明显。     

某飞机系列风洞试验研究

介绍了某飞机在气动中心4m×3m风洞进行的系列风洞试验研究情况。研究目的是获得在不同布局状态下飞机的低速气动性能。研究结果表明:改变机翼边条可有效地改善飞机的纵向稳定性;将两侧进气改为腹部进气,大大降低了飞机的航向稳定性;采用机头边条措施可使飞机的航向稳定性有较大提高;进行通气模型的风洞试验,其结果与不通气时的结果差异不大。     

多学科优化中基于实例推理的气动近似模型

为提高飞机多学科优化效率,对气动近似计算模型进行了改进。在比值修正模型所构造的气动近似模型的基础上,引入了基于实例的推理技术对其加以改进。通过采用与飞机气动特性相关的参数作为实例属性,建立了飞机方案实例,并改进了实例检索公式,最后通过复用与当前方案最相似实例的修正因子改进了优化中的气动近似模型。以常规布局民用飞机概念设计为例,采用改进的气动近似模型进行了多学科优化研究。结果表明,对于具有大量设计变量的飞机方案优化问题,采用改进的气动近似模型能够有效提高计算精度与优化效率。     

采用机头边条改善飞机大迎角横侧气动特性的风洞试验研究

飞机大迎角横侧气动特性是决定其机动性及敏捷性的主要因素之一。本文就采用机头边条改善飞机大迎角横侧气动特性进行了讨论。着重对机头边条的大小、安装位置等对飞机稳定性的影响进行讨论。试验是在气动中心低速所４ｍ×３ｍ和３．２ｍ风洞中进行的。     

旋翼/机翼转换式高速直升机RD15方案设计

首先对目前各种类型的高速直升机方案和提高前飞速度的新技术进行了综合比较和分析,在此基础上提出了一种旋翼/机翼转换式高速方案。然后,设计了高速直升机RD15的总体方案和直升机/飞机模式的转换过程。在该方案中,升力系统由盘翼和可收缩的桨叶组成;悬停和低速前飞时的控制采用单片桨叶控制技术;尾部采用矢量推力的涵道螺桨,不仅在悬停时提供方向控制,而且在飞机模式时提供高速前飞的推力和多种控制。最后,对此方案旋翼系统的气动特性和关键技术——直升机/飞机模式转换过程中盘翼的仰角、桨叶的长度、转速以及桨距等参数的变化进行了理论和试验研究,并建立了盘翼/旋翼系统的气动计算模型。计算和试验表明,该方案在直升机/飞机模式相互转化过程中升力、功率和操纵的改变能够实现平滑连续地过渡并保证操稳性。     

K8在世界各地

洪都航空工业集团有限责任公司的K8飞机，先后销售到亚州、非州等十多个国家，销量占全球中级教练机市场份额的70％。     

气动补偿空速管的研究与发展

气动补偿空速管是与飞行安全性和飞机飞行的高度分层密切相关的重要器件,在改进现役飞机和设计新机空速系统中起着重要作用。本文依据多年来大量的气动计算和风洞实验所得到的结果,叙述了气动补偿空速管的原理、分类、设计思想、特点、风洞校准、气动计算、使用和发展等情况。     

气动补偿空速管高速风洞试验技术研究

为了在FL-21风洞中标定气动补偿空速管,有必要分析试验数据的精准度要求。对流场特性测量与分析、试验方法改进、试验标模系统的建立等方面的研究,提高了气动补偿空速管的试验测量精度和稳定性,为气动补偿空速管用于飞机/导弹的测高测速系统改造和设计提供了可靠的依据。     

高速风洞飞机部件和外挂物同时测力试验研究

为了获得××飞机主要部件和外挂物的气动载荷,在气动中心高速所1.2m×1.2m风洞中进行了飞机部件和外挂物同时测力试验研究。在M=0.40～0.85,α=-4°～12°,β=-8°～8°的试验条件下,采用7台天平同时对该飞机主要部件(机翼、平尾和垂尾)及翼下外挂物进行了测量。结果表明:试验获得的飞机部件和外挂物气动特性变化规律合理,量值可靠。试验研究的成功,拓宽了风洞试验能力,提高了风洞试验效率。     

多电飞机及其技术应用

多电飞机已经从概念逐渐变成了现实,电气系统已经部分地取代了液压和气动系统,飞机对电能的需求与依赖性越来越高,飞机各系统间的相互依存关系、设计理念都将发生重大转变。与传统飞机相比,MEA/AEA在可靠性、可维修性、生产使用费用、舒适性、系统升级能力、对环境的影响等方面都有质的提高,波音787飞机将多电飞机技术又向前推进了一步,改变了传统飞机设计思路,引领了民航飞机发展方向。     

喷气飞人伴飞巡逻兵

<正>2016年11月24日,瑞士著名喷气飞人罗西和另外两名同伴,身着喷气翼装,从直升机上跳下,启动喷气翼装,在1200米(4000英尺)高度,以140节(260千米/小时)速度加入法国空军"法兰西巡逻兵"特技飞行表演队8架"阿尔法喷气"教练机编队,在壮美的冯杜山上空完成了一场历时9分钟的比翼齐飞秀。表演结束后,"法兰西巡逻兵"带队长机迪布瓦(Dubois)中校表示:"作为法国空军飞行员,能和翼装飞行者共同巡逻是非常奇妙的经历"。