飛翼布局高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì).pdf

1、無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展期，在軍民領(lǐng)域的應(yīng)用都具有廣闊的前景。隨著計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，飛翼氣動(dòng)布局趨于實(shí)用化，將飛翼布局應(yīng)用于無人機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)將具有重要意義。論文提出一種飛翼式高空長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)的氣動(dòng)布局方案，通過合理的翼型設(shè)計(jì)和機(jī)翼平面外形設(shè)計(jì)，使得所設(shè)計(jì)的飛翼布局飛行器氣動(dòng)性能比常規(guī)布局飛行器有較明顯提高。
　　采用改進(jìn)的遺傳算法作為優(yōu)化算法，分別以升阻比和力矩系數(shù)為優(yōu)化目標(biāo)，利用并列選擇法求解多目標(biāo)優(yōu)化問題的Pareto

2、最優(yōu)解，同時(shí)又以不同馬赫數(shù)為設(shè)計(jì)點(diǎn)，開展多點(diǎn)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。翼型幾何形狀采用解析函數(shù)線性疊加法來表示，由基準(zhǔn)翼型、型函數(shù)及其系數(shù)來定義，選用RAE2822為基準(zhǔn)翼型，Hicks-Henne函數(shù)為型函數(shù)，共取14個(gè)設(shè)計(jì)變量。機(jī)翼平面形狀采用內(nèi)翼段和外翼段組合的方式，兩者均為標(biāo)準(zhǔn)的梯形翼外形，內(nèi)翼段以裝載要求和縱向配平要求為約束，外翼段以高升阻比為目標(biāo)?；鶞?zhǔn)翼分別以機(jī)翼面積，前緣后掠角，展弦比和尖削比為設(shè)計(jì)變量，控制基準(zhǔn)翼平面形狀。目標(biāo)值的

3、計(jì)算采用基于N-S方程的數(shù)值模擬方法，翼型和機(jī)翼的計(jì)算分別采用二維和三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，計(jì)算域外圍設(shè)置壓力遠(yuǎn)場(chǎng)邊界條件，翼型上下壁面和機(jī)翼表面均選擇wall壁面邊界條件。選用Density Based耦合求解器，同時(shí)采用Green-Gauss Node Based算法，選用S-A湍流模型求解N-S方程。利用Fluent軟件分別計(jì)算翼型在來流馬赫數(shù)為0.8時(shí)的升力系數(shù)、阻力系數(shù)、力矩系數(shù)以及在0.75時(shí)的升力系數(shù)、阻力系數(shù)。
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