摘要：层流机翼设计技术是民用飞机减阻设计重要的发展方向之一。采用CST参数化方法及现代优化算法开展了面向工程应用的层流翼型设计方法研究,基于某层流技术验证机需求设计了一款层流翼型,采用数值计算和高速风洞试验对其层流特性进行了验证研究。研究结果表明,发展的设计方法可以实现层流翼型优化设计及反设计,优化翼型表面的层流区域显著扩大,升阻比有所提升;为验证机设计的层流翼段在设计点具有超过50%的层流区域,较传统翼段减阻量超过10%。研究结果对军民用高亚声速运输类飞机的层流减阻设计具有一定的参考价值。

摘要：Many factors,such as deck motion and air wave,influence the determination of the approach speed which has an important effect on landing safety. Until recently,there are no design criteria about approach speed of carrier aircraft in the current standards and available publications. Therefore,the requirements of stall margin, longitudinal acceleration ability,altitude correction and field-of-view on approach speed were researched. Based on the flight dynamics model,the flight simulations were conducted to study the effect of the response time of engine,wave off requirements,elevator efficiency and deflection rate on the approach speed. The results presented that the approach longitudinal acceleration and altitude correction ability had crucial influence on the approach speed envelope of the aircraft. The limitations of the control requirements,field- of- view requirements and gear were also given through the simulation and analysis. Based on the above results,the approach speed envelope were determined.

摘要：揭示混合层流控制(HLFC)作用下超临界机翼气动设计原理及综合收益变化规律,是开展HLFC超临界机翼设计的关键。针对具有中等后掠角的大展弦比机翼,借助耦合RANS求解器与eN的转捩预测方法,分别基于传统超临界机翼及自然层流(NLF)超临界机翼典型设计升力系数,开展HLFC机翼气动鲁棒设计。设计升力系数为0.53和0.46时分别获得10.06%和9.6%的减阻收益。HLFC机翼具有比NLF超临界机翼更大的适用设计升力系数。吸气控制强度沿展向方向随当地雷诺数的减小呈递减趋势,在弦向方向呈现类“凹”字形的分布特征。针对中短程客机的HLFC综合收益分析表明,降低吸气控制系统的重量惩罚,以一定吸气功率代价,提高巡航升阻比,可显著提高HLFC超临界机翼的效能。

摘要：进场着舰精确轨迹控制是舰载机设计的难点和关键技术之一。首先,对舰载机人工进场着舰轨迹及精确轨迹控制的应用需求进行了讨论,指出其必要性和直观的有益效果;随后,讨论了舰载机进场着舰精确轨迹控制的演变过程、发展趋势及涉及的等角下滑航迹率控制技术、进场动力补偿技术、直接力控制技术、DP(Delta flight Path)控制技术等关键技术;最后,讨论了舰载机进场着舰精确轨迹控制对减轻驾驶员操纵负担、降低触舰点分散度、减小触舰载荷等方面的收益。研究工作对舰载机的精确轨迹着舰控制系统设计具有一定的工程指导价值。

摘要：高空长航时太阳能无人机具有飞行雷诺数低、结构柔性大等设计特点,在气动力设计时,一般采用单设计点的设计思想,即在预定设计状态下具有较为优异的气动特性,但稍微偏离该设计点时,将显著地削弱其气动力特性,为其高效气动力设计带来诸多新挑战。本文首先简要回顾了太阳能飞机的发展历程,并分析了该类飞机的设计特点;随后,重点介绍了该类飞机的高效低雷诺数气动力设计面临的挑战及机翼气动弹性效应对全机气动力特性的影响;最后,分析展望了缩比自由飞验证技术在该类飞机高效气动力设计中的应用。

摘要：螺旋桨滑流与飞机其他部件之间存在着复杂的气动干扰,将对双发涡桨飞机的气动特性产生较为显著的影响。以双发涡桨飞机为研究对象,采用多重参考系滑移网格技术进行流场数值模拟,研究了不同拉力系数下螺旋桨滑流以及滑流区内尾翼法向位置对全机气动特性的影响。研究结果表明:螺旋桨滑流效应将增加全机升力和阻力,降低全机升阻比,并导致小迎角区域俯仰力矩不稳定;随着拉力系数的增加,全机最大升力系数可增加40%,阻力系数增加150%,升阻比可降低50%,小迎角俯仰力矩拐点可增加8°,静稳定裕度可降低30%;合理地下移尾翼法向位置,可有效地利用螺旋桨滑流的影响,改善其俯仰力矩特性。研究结果对双发涡桨飞机的总体气动设计具有一定的工程指导价值。

摘要：喷气动力舰载机着舰拦阻滑跑,如阻拦索断裂,其逃逸复飞的概率极小。螺旋桨动力舰载机零升阻力大,推重比小,其安全复飞的能力值得研究。本文基于建立的螺旋桨舰载机逃逸复飞仿真模型(含阻拦索工作模型、发动机动力响应模型、升降舵操纵模型与气动力的动力影响修正模型),数值模拟了E-2C舰载预警机着舰阻拦索断裂情况下,其逃逸复飞的过程。仿真计算显示对象飞机在不同气动力、离舰速度与舵面操纵逻辑状态下,其纵向动力学方程中敏感参数与航迹下沉量的动态变化,结合视频数据分析其复飞成功的原因。研究表明:动力对螺旋桨舰载机俯仰力矩与升力特性的影响是其逃逸复飞成功的关键。动力影响使对象飞机的俯仰力矩曲线上移0.15,8°迎角下纵向静稳定性减小85%,升力线斜率增大29.7%、最大升力系数增大39%。这显著改善了螺旋桨飞机逃逸复飞状态下俯仰操纵的敏捷性,升降舵操纵效率与失速特性。动力影响使螺旋桨舰载机可在较小的加速度、离舰速度与有限的留空时间情况下,迅速改变其航迹角,减小航迹下沉量,保证逃逸复飞安全。

摘要：对比分析了传统自然稳定与放宽静稳定性亚音速大型飞机操纵上的差异,研究了影响放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计的因素,提出了放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计准则,给出了不同影响因素下,平尾相对面积和重心之间的关系式。利用这种关系式,可以绘制出异于传统飞机重心范围设计的"剪刀图"。如果飞机的平尾相对面积给定,则可以很容易确定飞机的重心范围。为了说明所提放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计准则的可行性和可靠性,以某飞机为例,对设计准则进行验证性计算,对影响飞机重心边界确定的重要因素进行仿真分析,通过对计算结果的分析可知,起飞抬前轮和地面滑跑稳定性是影响放宽静稳定性亚音速飞机重心范围设计的主要因素,后期可通过调整起落架位置和设计巡航速度,充分利用性能最佳重心。

摘要：大柔性机翼在气动载荷的作用下,将产生显著的弹性变形,常规线弹性理论的小变形假设不再成立,需要采用能够考虑几何非线性效应的结构模型进行求解。基于CR(Co-Rotational)共旋转有限元理论,把几何非线性大变形分解为刚体的旋转和平移及局部坐标系下的弹性变形,建立了适用于大柔性机翼几何非线性变形描述的结构模型。以大柔性悬臂梁为例,采用载荷增量法,研究了集中弯矩作用下的非线性变形特征,对静力学方法进行了验证,并讨论了耦合加载几何非线性变形特征;以类“太阳神”太阳能布局无人机(UAV)为例,研究了其几何非线性大变形特性。

摘要：螺旋桨滑流对飞机各部件的气动干扰造成飞机的俯仰力矩特性恶化,危害飞行安全。开展螺旋桨滑流对螺旋桨飞机俯仰力矩特性的影响机理研究和螺旋桨滑流作用下螺旋桨飞机俯仰力矩特性改进方法研究十分重要。采用动态重叠多块结构网格,通过求解非定常雷诺平均可压缩Navier-Stokes方程,数值模拟了某螺旋桨飞机不同拉力系数下降落构型的绕流流场。结果显示螺旋桨滑流对机翼、平尾的气动干扰是导致飞机俯仰力矩特性恶化的主要原因,改进螺旋桨飞机俯仰力矩特性的关键是改进其平尾的升力特性。以拉力系数等于0.4时的降落构型为优化对象,开展了俯仰力矩特性的改进方法研究,包括降低平尾高度、改变平尾上反角、抬高螺旋桨轴线等方法。研究发现在不增大机翼对平尾整体下洗强度的前提下,减小平尾和螺旋桨轴线的垂向距离,可以明显地改善螺旋桨飞机的俯仰力矩特性。