高超声速钝前缘乘波构型优化设计研究 | |
郭帅旗![]() ![]() ![]() ![]() | |
Source Publication | 力学学报
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2022-05-18 | |
Volume | 54Issue:05Pages:1414-1428 |
ISSN | 0459-1879 |
Abstract | 乘波体的高升阻比优势使其在高超声速飞行器设计中极具应用前景.在实际工程应用中,为了满足防热要求,乘波体前缘必须进行钝化处理,前缘钝化对乘波体气动性能会产生显著影响.因此,原始尖前缘最优乘波体并不能保证钝化后仍为最优.针对这一问题,首先研究了前缘钝化对不同构型升阻特性的影响程度和作用机理.结果表明:前缘钝化会造成乘波体升力小幅度降低,阻力大幅增加,升阻比显著降低;其中钝前缘本身的波阻在阻力增量中起主导作用,而钝前缘本身的摩阻增加量与物面的摩阻降低量十分接近.基于上述结果,提出了一种高效评估钝前缘乘波体气动力的方法,并结合遗传算法,开展了直接考虑前缘钝化影响的乘波构型优化设计研究,获得了钝前缘最优构型.通过CFD数值模拟对最优构型的气动力特性进行评估,结果表明:在不同飞行高度、不同升力和不同钝化半径约束下,相比尖前缘最优构型,钝前缘最优构型宽度变窄,相同纵向位置处的后掠角增大,且升阻比显著提升.在M_∞=15, H=50 km, CL=0.3约束条件下,钝化半径R=10 mm的钝前缘最优构型设计点升阻比相比尖前缘最优构型提升量可达9.32%. |
Keyword | 高超声速 乘波体 前缘钝化 |
Indexed By | EI ; CSCD |
Language | 中文 |
Funding Organization | 国家自然科学基金(11902324) ; 中国科学院战略性先导专项(XDA17030100)资助项目 |
CSCD ID | CSCD:7224112 |
Classification | 二类 |
Ranking | 1 |
Citation statistics |
Cited Times:1[CSCD]
[CSCD Record]
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Document Type | 期刊论文 |
Identifier | http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/89768 |
Collection | 高温气体动力学国家重点实验室 |
Affiliation | 1.中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室 2.中国科学院大学工程科学学院 |
Recommended Citation GB/T 7714 | 郭帅旗,刘文,张陈安,等. 高超声速钝前缘乘波构型优化设计研究[J]. 力学学报,2022,54,05,:1414-1428. |
APA | 郭帅旗,刘文,张陈安,&王发民.(2022).高超声速钝前缘乘波构型优化设计研究.力学学报,54(05),1414-1428. |
MLA | 郭帅旗,et al."高超声速钝前缘乘波构型优化设计研究".力学学报 54.05(2022):1414-1428. |
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Jp2022F069.pdf(2646KB) | 期刊论文 | 出版稿 | 开放获取 | CC BY-NC-SA | View Download |
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