一种多段机翼水面起降地效无人机气动特性

作     者：刘战合 夏陆林 马云鹏 王菁 张芦 吴浩坤 Liu Zhanhe;Xia Lulin;Ma Yunpeng;Wang Jing;Zhang Lu;Wu Haokun

作者机构：郑州航空工业管理学院航空宇航学院郑州450046 大连海事大学船舶与海洋工程学院辽宁大连116026 北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 武汉理工大学航海与能源动力学院武汉430070 

基　　金：国家自然科学基金项目(11702255) 河南省科技攻关计划(242102220040,242102220052,232102220029) 

出 版 物：《航空兵器》 (Aero Weaponry)

年 卷 期：2024年第31卷第3期

页      码：119-128页

摘      要：为改善水面起降性能和气动性能,基于船身式机身、多段机翼和T尾融合设计思路,提出并设计了一种新型仿生式多段机翼地效无人机方案,采用N-S方程和K-Ω-SST湍流模型,详细研究了该型无人机在不同状态下的压力云图、压力系数及升阻特性。仿真结果表明,地效作用随离水高度的增加而减小,离水高度与平均几何弦长之比(高度弦长比H/c)接近1时,地效作用较为显著,无人机在离水高度0.2 m时,升力系数、升阻比分别提升21.91%和40.37%,阻力系数降低15.22%;对提出的多段机翼布局,地效飞行主要影响下表面压力系数和压力云图,下表面压力系数展向上由内向外正压增幅逐渐减小,弦向上前后缘附近压力系数较小,结合压力云图分析,地效对升力增幅的影响主要集中在中段和内段机翼下方区域;地效飞行可明显提高升力线斜率(H/c为1时提高了8.89%),迎角增加时升力系数增幅和阻力系数降幅均逐渐变大,升阻比增幅(H/c为1)在迎角2°后均达到26%以上;通过验证机的多轮水面起降和有、无地效飞行试验,证明设计方案具有优秀的气动性能和飞行性能,可为水质检测、水面地效运输、搜救侦察等提供应用平台。

主 题 词：多段机翼 水面起降 气动性能 无人机 地面效应 船身式 

学科分类：08[工学] 082601[082601] 082501[082501] 0826[工学-生物医学工程类] 082602[082602] 0825[工学-环境科学与工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.12132/ISSN.1673-5048.2023.0154

馆 藏 号：203132428...