根据大展弦比飞机机翼弯曲变形大、配平试验风速变化范围广等特点,在已有数据处理方式基础上,结合地面加载试验,基于数据聚类思想建立了一种新的快速数据处理方法。通过对某大展弦比柔性飞机风洞配平试验数据聚类分析,快速得到各风速下机翼的应变量,并与地面加载试验拟合函数进行插值,使得在风洞试验过程中可以对柔性机翼载荷进行快速计算,从而更好地指导不同车次风洞试验,提高试验的安全性与效率。与风洞天平试验数据处理结果的对比也表明:改进的聚类方法处理结果准确,对高频率的数据采集结果有较高效率和可靠性。

小型筒射无人机是一种新型的无人飞行器,在战场中有其特殊的用途。根据小型筒射无人机的特点,构造了具有串列翼特征的无人机气动布局并进行了数值仿真计算,分析了无人机的升阻特性、纵向静稳定性和横航向静稳定性。计算结果表明,该方案满足设计要求,可为小型筒射无人机总体设计及相关理论研究提供借鉴和参考。

舵翼气动特性直接影响采用舵机修正的制导弹药弹道修正和控制品质,在满足结构限制条件的基础上,一般要求舵翼具有较大的升阻比,且舵翼压心位置变化较小。本文利用ANSYS Fluent软件对几种典型翼型的舵翼结构进行气动仿真,得出不同翼型的舵翼气动特性,为制导弹药用舵机的翼型选型和舵翼设计提供依据。

研究了某异形弹丸的气动特性,利用FLUENT软件对纵截面为近梯形的弹丸进行定常数值仿真;通过建立异形弹体的几何模型、网格划分、FLUENT中的相关参数设置并进行迭代计算,得到弹丸在不同攻角和马赫数下的升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数;利用FLUENT仿真能够对弹体的气动参量进行良好的分析,发现异形弹丸的升力与阻力系数随马赫数与攻角的增加而增大,俯仰力矩系数随马赫数与攻角的增加先减小后增大规律。

针对一种可在高空投放的小型低成本无人机进行设计、试制及关键技术试验。在考虑低速和折叠机翼情况下,完成气动布局设计、动力系统设计、机载电气选型,并对控制方案进行设计和Simlink仿真,经地面结构、刚度试验、控制参数测定试验、弹射试验、空中投放试验,证明该方案原理正确、技术可行。

为了满足翼身融合体导弹地面考核试验需求,实现高动态环境下翼身和弹体平稳分离,开展超声速双轨火箭橇试验气动流场布局研究,提出3种双轨火箭橇试验平台设计方案,通过三维外流场数值仿真计算,对比分析高空状态下与3种橇型影响下翼身融合体飞行器气动压心分布情况并模拟翼身与弹体动态分离过程。研究表明,大动压条件下大斜面塔式火箭橇试验平台可为试验件提供纵向压心偏离不大于5%的力学环境,攻克了翼身融合体导弹地面分离试验中“易滚转”的技术难题。

针对高旋制导炮弹高转速导致控制难度大的问题,设计了一种利用船尾装置进行弹体减旋控制的制导炮弹外形,减旋船尾的轴承装置与前部舱段采用非硬连接方式,能够保证弹体出膛后达到船尾减旋效果。对弹体的气动外形进行物理建模,使用GAMBIT进行非结构化网格划分,通过FLUENT软件在Spalart-Allmaras模型的基础上对非硬连接减旋船尾的制导炮弹进行气动特性仿真。仿真结果表明在500次迭代完成后,随着马赫数的升高,阻力系数的收敛值从0.1740增加到0.4665,升力系数的收敛值从0.06699增加到0.4088,力矩系数的收敛值从0.08668增加到0.6460;弹头和弹尾所受压力值随着马赫数的增加而增大,且弹头所受压力最大值为9.82e+0.5 Pa,弹尾所受压力最大值为1.71e+0.5 Pa。仿真结果表明具有减旋船尾的制导炮弹气动外形合理,所得气动参数可为减旋制导炮弹提供设计依据。

分析了高原靶场试验数据,利用C-K法辨识获取了弹丸那在不同海拔高度下的阻力系数、升力系数、静力矩系数等各气动系数(导数)变化规律,其与平原地区风洞试验数据(气动参数)差异恰恰是高原与平原地区的不同。在高原地区进行火炮射击决定射击诸元时必须考虑气动参数。

结构中超声导波的传播特性受其几何与物理性质影响,不完美接触界面的预紧力和接触面阻尼将影响导波到达时间与能量等信号特征。为了检测飞行器密封质量,提出一种基于超声导波信号特征的密封质量检测方法,该方法可以定位密封缺陷位置并区分密封缺陷类型。从理论角度分析不完美接触界面上导波的传播机理与信号特征影响因素,基于信号到达时间与能量两种特征的离群值提出两种衡量密封质量的评价因子。试验结果验证了密封质量检测方法的有效性,诊断结果与实际情况吻合,表明基于超声导波的密封质量监测方法可以表征结构密封质量的变化。

为了研究斜向角度对轮缘密封性能影响,对3个带有不同斜向角度的涡轮轮缘密封装置进行数值模拟。研究表明:不同斜向角度的盘腔装置内燃气入侵主要发生在靠近转子一侧;随着斜向角度增大,燃气入侵在周向和径向上都加深,从而使得封严效率下降,当斜向角度增加30°,最大可使得封严效率下降44%;随着斜向角度增大,由燃气入侵和封严出流诱导产生的封严间隙涡会增强,并且会促进转子下游通道涡的发展,从而使得转子叶片负荷能力降低。