平角旋转机构约束的管射无人机二次折叠翼气动优化设计 |
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引用本文: | 昌敏,孙杨,白俊强,孟晓轩.平角旋转机构约束的管射无人机二次折叠翼气动优化设计[J].航空学报,2022(11):463-474. |
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作者姓名: | 昌敏 孙杨 白俊强 孟晓轩 |
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作者单位: | 1. 西北工业大学无人系统技术研究院;2. 西北工业大学航空学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(11902320)~~; |
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摘 要: | 机翼分段折叠的二次折叠翼可有效增加管射无人机的展弦比,提升管射无人机的巡航效能。但连接分段机翼的第二展开机构使得内、外机翼过渡段包络面相对厚度增大,气动性能降低,恶化了二次折叠翼的巡航性能。因此,建立二次折叠翼气动设计方法具有重要意义。开展了考虑第二展开机构几何约束的二次折叠翼气动优化设计研究。首先,采用自由变形(FFD)技术对二次折叠机翼进行参数化建模。其次,结合CFD求解器和遗传算法搭建了气动优化设计系统。最后,在具体优化设计工作中,将第二展开机构几何约束转化为关键剖面的绝对厚度约束,通过求解FFD控制点影响因子将绝对厚度约束转化为控制点设计变量变化范围约束。应用该优化系统对二次折叠机翼在升力系数0.68设计工况下开展考虑机构约束的优化设计工作,结果表明,在满足机构约束的前提下,机翼气动阻力减幅达到9.3%,有效地改善了二次折叠机翼气动特性。
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关 键 词: | 管射无人机 二次折叠翼 平角旋转 自由变形技术 优化设计 气动效率 |
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