高超声速升力体迎风面精细化降热优化设计

作     者：李昊歌 杨华 杨雨欣 陈伟芳 LI Haoge;YANG Hua;YANG Yuxin;CHEN Weifang

作者机构：浙江大学航空航天学院杭州310027 

基　　金：国家自然科学基金(U20B2007) 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第S02期

页      码：127-140页

摘      要：高超声速飞行器以小攻角飞行时,由于激波干扰,迎风面沿流向出现条带状高热流区,不利于机体热防护系统的设计。针对在50 km高度以马赫数17攻角8°状态飞行的升力体,开展气动力热综合优化研究。采用连续伴随方法进行气动力热特性参数的物面一阶灵敏度分析,提出结合气动灵敏度的贝塞尔自由变形参数化方法,对控制体和设计空间进行优化调整,进而提升气动全局优化方法。以驻点热流、有效装填空间、升阻比和机体长宽尺寸包络为约束,为满足高超声速飞行器的气动防热和隔热需求,分别以降低迎风面条带热流率和沿展向外推条带位置为目标,对迎风面外形开展单/多目标多约束气动全局优化。采用构建的参数化方法,经单目标寻优,迎风面条带热流峰值的降幅提升36%,条带位置外推量由19.7%提高至21.6%;多目标最优解集的物面热流率整体进一步下降,Pareto前沿收缩并向前推进,更趋最优解,实现了升力体气动力热精细化设计。

主 题 词：升力体 高超声速 气动设计 全局优化 气动热 灵敏度分析 参数化 

学科分类：08[工学] 082501[082501] 0825[工学-环境科学与工程类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7527/S1000-6893.2022.27728

馆 藏 号：203116124...