戰(zhàn)斗機氣動力綜合設(shè)計方法研究.pdf

1、本文基于正常式布局及其三翼面布局戰(zhàn)斗機，對現(xiàn)代戰(zhàn)斗機氣動力設(shè)計廣泛應(yīng)用的方法進行研究和探討，包括風(fēng)洞實驗、流態(tài)顯示實驗和數(shù)值模擬三個方面。重點在討論結(jié)合流態(tài)、氣動力實驗利用數(shù)值模擬計算分析戰(zhàn)斗機的氣動性能，進一步探討一種實用的綜合設(shè)計準(zhǔn)則。 一、實驗研究的內(nèi)容有如下三點： 1．實驗?zāi)Ｐ褪钦Ｊ讲季旨捌淙砻娌季謶?zhàn)斗機，三翼面布局戰(zhàn)斗機是在正常式布局戰(zhàn)斗機上加裝一小鴨翼，其他不做變化。 2．模型的水洞實驗研究。通過染

2、色液視蹤技術(shù)研究集中渦隨迎角的發(fā)展和破裂特性及其流動機理。結(jié)合該模型的風(fēng)洞實驗，表明旋渦破裂是大迎角升力系數(shù)和俯仰力矩系數(shù)突然降低的主要原因。 3．模型的風(fēng)洞實驗研究。通過測力實驗得出隨迎角變化兩個模型的升力、阻力和俯仰力矩變化曲線，分析氣動力特性。 二、數(shù)值模擬研究的內(nèi)容主要有如下三點： 1．?dāng)?shù)學(xué)建模。本文用UG進行建模，UG的曲面和曲線功能極其適用于戰(zhàn)斗機的表面曲面的建立。限于計算機內(nèi)存的制約，忽略了某些對全局

3、影響很小的細(xì)節(jié)，比如翼尖的處理和機翼機身的光順連接。這對計算結(jié)果會有一些影響，但是對于本文研究內(nèi)容而言，這些影響是可以忽略的。 2．網(wǎng)格。網(wǎng)格用CFD軟件自帶前處理軟件生成，它能高效的生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，用這個網(wǎng)格生成工具可以很方便的生成本文使用的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。 3．?dāng)?shù)值模擬。數(shù)值模擬軟件是某商業(yè)軟件。這是因為此軟件收斂迅速、界面人性化、結(jié)果準(zhǔn)確而選擇的。在研究離散格式、湍流模型等對計算結(jié)果的影響之后，選擇了兩種離散格式和兩種湍流

4、模型分別對流場進行模擬。 三、綜合分析： 1．?dāng)?shù)值模擬和實驗結(jié)果的對比分析驗證。數(shù)值模擬對升力系數(shù)阻力系數(shù)的模擬已經(jīng)可以在工程中應(yīng)用，但是對俯仰力矩系數(shù)的模擬還不夠準(zhǔn)確，有待于進一步提高。 2．本文結(jié)合流態(tài)、數(shù)值模擬流動形態(tài)和實驗結(jié)果給出數(shù)值模擬結(jié)果的修正系數(shù)，進而驗證修正系數(shù)的準(zhǔn)確性，最后給出設(shè)計準(zhǔn)則和使用范圍：對于戰(zhàn)斗機改型，可以結(jié)合原有實驗數(shù)據(jù)和基本流態(tài)分析，對數(shù)值模擬結(jié)果進一步處理得出合理準(zhǔn)確的結(jié)果。對于新機設(shè)計，