CAJ | 학술논문

飞行器气动外形优化就是将设计对象的空气动力学性能分析与最优化方法相结合,通过不断改变设计对象的外形,使其气动性能在满足一定约束条件下达到最优.气动外形优化是一个涉及几何参数化、动网格、流场计算和寻优算法的综合应用平台.随着计算流体力学(CFD)的发展以及高性能计算机的使用,气动外形优化在现代飞行器设计中的作用愈加重要.为此建立了基于非均匀有理B样条(NURBS)参数化方法的机翼气动外形优化平台.优化过程中采用弹性网格变形法,由雷诺平均Navier-Stokes方程组和Baldwin-Lomax代数湍流模型求解流场,并用离散伴随方法进行目标函数梯度求解,最后结合序列二次规划( SQP)方法进行优化迭代.通过对ONERA M6机翼在跨声速条件下进行优化分析,结果表明在保持升力系数和机翼容积不变,马赫数Ma =0.84、迎角α=3.06°时,优化后机翼表面压力系数有明显变化,上翼面λ激波明显减弱,相对于原始外形优化后机翼阻力系数减小0.002 5,降幅达13.1％；优化实例验证了该方法有效可行.
비행기기동외형우화취시장설계대상적공기동역학성능분석여최우화방법상결합,통과불단개변설계대상적외형,사기기동성능재만족일정약속조건하체도최우.기동외형우화시일개섭급궤하삼수화、동망격、류장계산화심우산법적종합응용평태.수착계산류체역학(CFD)적발전이급고성능계산궤적사용,기동외형우화재현대비행기설계중적작용유가중요.위차건립료기우비균균유리B양조(NURBS)삼수화방법적궤익기동외형우화평태.우화과정중채용탄성망격변형법,유뢰낙평균Navier-Stokes방정조화Baldwin-Lomax대수단류모형구해류장,병용리산반수방법진행목표함수제도구해,최후결합서렬이차규화( SQP)방법진행우화질대.통과대ONERA M6궤익재과성속조건하진행우화분석,결과표명재보지승력계수화궤익용적불변,마혁수Ma =0.84、영각α=3.06°시,우화후궤익표면압력계수유명현변화,상익면λ격파명현감약,상대우원시외형우화후궤익조력계수감소0.002 5,강폭체13.1％；우화실례험증료해방법유효가행.