航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2011年
9期
1569-1582
,共14页
气动弹性%飞行动力学%柔性飞机%完全本征方程%几何非线性%动失速%刚体运动%高空长航时
氣動彈性%飛行動力學%柔性飛機%完全本徵方程%幾何非線性%動失速%剛體運動%高空長航時
기동탄성%비행동역학%유성비궤%완전본정방정%궤하비선성%동실속%강체운동%고공장항시
高空长航时(HALE)飞机结构细长、具有柔性,在常规飞行条件下可发生结构大变形、气动失速以及结构低频振动与刚体运动耦合,这些现象显著影响其静、动态特性.基于几何精确完全本征运动梁模型、ONERA动失速气动力模型和六自由度刚体运动模型,建立了考虑几何非线性、动失速和材料各向异性等因素的大展弦比柔性飞机非线性气动弹性与飞行动力学耦合模型.使用常规布局和飞翼布局两种柔性飞机算例模型,对大展弦比柔性飞机非线性气动弹性与飞行动力学耦合配平、动稳定性和时域响应特性开展了研究.研究结果表明:当机翼变形较小时,柔性飞机配平迎角小于刚性飞机配平迎角,整个翼展范围内均可能发生失速,全机升力损失显著,可导致飞行高度迅速降低；当机翼变形较大时,柔性飞机配平迎角大于刚性飞机配平迎角,失速发生于翼尖且范围有限；机翼变形增大可导致全机运动趋于不稳定,气动弹性剪裁有助于改善柔性飞机动稳定性.
高空長航時(HALE)飛機結構細長、具有柔性,在常規飛行條件下可髮生結構大變形、氣動失速以及結構低頻振動與剛體運動耦閤,這些現象顯著影響其靜、動態特性.基于幾何精確完全本徵運動樑模型、ONERA動失速氣動力模型和六自由度剛體運動模型,建立瞭攷慮幾何非線性、動失速和材料各嚮異性等因素的大展絃比柔性飛機非線性氣動彈性與飛行動力學耦閤模型.使用常規佈跼和飛翼佈跼兩種柔性飛機算例模型,對大展絃比柔性飛機非線性氣動彈性與飛行動力學耦閤配平、動穩定性和時域響應特性開展瞭研究.研究結果錶明:噹機翼變形較小時,柔性飛機配平迎角小于剛性飛機配平迎角,整箇翼展範圍內均可能髮生失速,全機升力損失顯著,可導緻飛行高度迅速降低；噹機翼變形較大時,柔性飛機配平迎角大于剛性飛機配平迎角,失速髮生于翼尖且範圍有限；機翼變形增大可導緻全機運動趨于不穩定,氣動彈性剪裁有助于改善柔性飛機動穩定性.
고공장항시(HALE)비궤결구세장、구유유성,재상규비행조건하가발생결구대변형、기동실속이급결구저빈진동여강체운동우합,저사현상현저영향기정、동태특성.기우궤하정학완전본정운동량모형、ONERA동실속기동력모형화륙자유도강체운동모형,건립료고필궤하비선성、동실속화재료각향이성등인소적대전현비유성비궤비선성기동탄성여비행동역학우합모형.사용상규포국화비익포국량충유성비궤산례모형,대대전현비유성비궤비선성기동탄성여비행동역학우합배평、동은정성화시역향응특성개전료연구.연구결과표명:당궤익변형교소시,유성비궤배평영각소우강성비궤배평영각,정개익전범위내균가능발생실속,전궤승력손실현저,가도치비행고도신속강저；당궤익변형교대시,유성비궤배평영각대우강성비궤배평영각,실속발생우익첨차범위유한；궤익변형증대가도치전궤운동추우불은정,기동탄성전재유조우개선유성비궤동은정성.
