气动升力协同高速列车是一种通过添加串列升力翼提高列车气动升力,实现高速列车整体能耗和全寿命周期成本下降的创新型高速列车概念。由于升力翼使得列车的净重量下降,车轮与轨道之间的作用程度减弱进而降低了摩擦阻力和车轮的磨损。为减少串列翼之间的气动干扰,在铁路限界约束条件下,基于数值模拟方法,研究了不同壁面距离和攻角下的升力翼气动特性,提出了一种较优的升力翼气动布局,在此基础上开展翼型优化设计。研究结果表明后翼处在前翼的尾迹区时会存在显著的升力损失,且气动损失随着前翼攻角的增大而增大。通过翼型优化,可以有效改善后翼的气动特性,相比原始翼型,新翼型的升力系数提升了14.06%,升阻比提升了10.71%。

气动升力协同高速列车是一种通过布置串列升力翼提高列车气动升力、实现高速列车整体节能和降低列车全寿命周期成本的创新型高速列车概念。在高铁限界约束下,串列升力翼布局受壁面干扰及翼间流动影响显著。通过数值计算方法研究了升力翼壁面效应及翼间干扰影响规律,在此基础上提出了一种较优的六翼布局方式。研究表明随着升力翼距壁面高度的增加,机翼受到的壁面效应逐渐减弱,壁面高度大于机翼一倍弦长时,壁面效应对升力翼的影响将消失。双翼布局下翼间距和翼间高度差对该布局的气动性能影响较大,随着翼间距及翼间高度差的增加,前翼对后翼升力系数产生的影响逐渐减小。六翼布局下,同一高度布放方式提供的升力最大,此时平均升力系数为1.118 4,平均阻力系数为0.21,总升力为单节车厢总重量的26.66%。