以某型四座电动飞机为平台,进行推进系统改装燃料电池的飞机气动布局方案设计,分别形成反应堆及储氢罐均内置、反应堆内置储氢罐外挂、反应堆及储氢罐均外挂3种气动布局方案。通过计算流体力学软件进行数值仿真,从升阻特性,纵向及横航向静稳定性等方面对3种方案进行了气动特性分析。分析结果表明,反应堆及储氢罐均内置方案升阻特性最优,反应堆内置储氢罐外挂、反应堆及储氢罐均外挂方案分别会引起巡航状态阻力系数0.004及0.007量级的增大;两种采用外挂气动布局的方案其横向静稳定性相对内置布局均有所提升,纵向及航向静稳定性变化较小。对比风洞试验结果证明了仿真结果的准确性。本研究在燃料电池飞机气动布局设计方面进行了有益探索,具备一定的工程参考价值。

飞行颠簸是大气湍流漩涡引起飞行器升力显著变化从而导致飞行不稳定的现象,针对这一问题,文章提出一种新型的可转动大小机翼布局形式,通过建立力学模型介绍应对飞行颠簸的原理,利用数值模拟的方法,围绕大小机翼弦长比、间隔、交错方式、翼差角等几何因素对该新型布局气动特性影响进行研究。结果表明大小机翼布局形式在大攻角、小间距时能抑制大机翼后缘处的流动分离上提高大机翼的气动效率,巡航攻角下有翼差角会使整体升阻比降低,交错靠近后缘整体气动性能较好,在优化的几何参数下,小机翼能够使大机翼升阻比提高34.84%,同时整体升阻比相较于无干扰升阻比仅降低3.78%,同时该布局可以使得飞行器离地速度最大降低13%,也在亚声速可压缩流动中有一定的适用性。

为利用数值模拟方法获取带动力运输机的升阻特性,以M3飞机配装某型发动机三维模型为研究对象,采用数值仿真(computational fluid dynamics,CFD)方法对整机流场进行数值计算。对于带动力短舱模型,利用分区拼接网格技术对发动机内流场和飞机外流场进行网格划分和拼接;在此基础上采用雷诺平均N-S方程,基于S-A湍流模型,开展了不同发动机状态、马赫数及攻角的仿真计算。以风扇压比FNPR=1.61时,试验获得的升阻系数作为基准,在不同攻角下,获得CFD计算结果的修正因子,结果表明修正后的数值计算结果与风洞试验获取的升力特性曲线,贴合程度好,在攻角小于14°内误差小于3%;修正后的阻力特性曲线整体趋势与风洞试验一致,误差小于10%,阻力系数都是随攻角的增大而增大,且在攻角大于10°后快速增大。该相关性方法研究为后续确定带动力运输机升阻特性提供技术支持。...

马赫数0.3处于传统意义的低速与亚音速之间,处于高速风洞试验可用风速的最小边缘,流场品质难以保证,因此一般很难直接通过风洞试验获得。本文选择某低速流场品质相对较好的风洞,以某型飞机为例,开展相关风洞试验,并对风洞试验数据进行修正,得到某飞机Ma0.3时的升阻特性数据。通过对修正后的风洞试验数据进行分析,得到Ma0.3附近飞机的气动力特点,分析结果可用于优化后续风洞试验。

给出了在翼型后缘加不同尺寸和形状的平板对翼型升阻特性和力学矩特性的影响。实验是在西北工业大学翼型研究中心的ＮＦ－３风洞中进行的。实验雷诺数为３×１０＾６。实验结果表明，在翼型后缘加平板对翼型的气动特性有明显影响，在使用中，可根据不同的要求研制不同形状的平板来改变其气动特性，以满足使用要求。