航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2013年
11期
2443-2451
,共9页
郭保东%屈秋林%刘沛清%周志杰%张纯
郭保東%屈鞦林%劉沛清%週誌傑%張純
곽보동%굴추림%류패청%주지걸%장순
水动力学%水上迫降%有限体积法%运输机%多相流%入水冲击%混合翼身布局
水動力學%水上迫降%有限體積法%運輸機%多相流%入水遲擊%混閤翼身佈跼
수동역학%수상박강%유한체적법%운수궤%다상류%입수충격%혼합익신포국
hydrodynamics%ditching%finite volume method%transport aircraft%multiphase flow%water impact%hybrid wing-body configuration
为了验证未来混合翼身布局飞机的水上迫降力学性能,数值求解非定常雷诺时均Navier-Stokes (URANS)方程和Realizable к-ε湍流模型,采用动网格方法处理飞机与水面间的相对运动、流体体积(VOF)模型追踪水面变形,模拟了SAX-40飞机刚性模型以12°初始俯仰角在平静水面上迫降的过程.结果分析表明:迫降过程中,触水时的冲击作用导致飞机下表面水线附近产生较大的正压峰值,入水后的浸没滑行作用导致机身下表面尾部弯曲部分出现大面积的负压,使得飞机发生大幅抬头;迫降过程中飞机的法向载荷峰值为2.87G,纵向载荷峰值为1.05G,表面冲击压力峰值为720 kPa.SAX-40飞机在水上迫降过程中有跳离水面的不稳定运动趋势,进行混合翼身布局设计时应予考虑.
為瞭驗證未來混閤翼身佈跼飛機的水上迫降力學性能,數值求解非定常雷諾時均Navier-Stokes (URANS)方程和Realizable к-ε湍流模型,採用動網格方法處理飛機與水麵間的相對運動、流體體積(VOF)模型追蹤水麵變形,模擬瞭SAX-40飛機剛性模型以12°初始俯仰角在平靜水麵上迫降的過程.結果分析錶明:迫降過程中,觸水時的遲擊作用導緻飛機下錶麵水線附近產生較大的正壓峰值,入水後的浸沒滑行作用導緻機身下錶麵尾部彎麯部分齣現大麵積的負壓,使得飛機髮生大幅抬頭;迫降過程中飛機的法嚮載荷峰值為2.87G,縱嚮載荷峰值為1.05G,錶麵遲擊壓力峰值為720 kPa.SAX-40飛機在水上迫降過程中有跳離水麵的不穩定運動趨勢,進行混閤翼身佈跼設計時應予攷慮.
위료험증미래혼합익신포국비궤적수상박강역학성능,수치구해비정상뢰낙시균Navier-Stokes (URANS)방정화Realizable к-ε단류모형,채용동망격방법처리비궤여수면간적상대운동、류체체적(VOF)모형추종수면변형,모의료SAX-40비궤강성모형이12°초시부앙각재평정수면상박강적과정.결과분석표명:박강과정중,촉수시적충격작용도치비궤하표면수선부근산생교대적정압봉치,입수후적침몰활행작용도치궤신하표면미부만곡부분출현대면적적부압,사득비궤발생대폭태두;박강과정중비궤적법향재하봉치위2.87G,종향재하봉치위1.05G,표면충격압력봉치위720 kPa.SAX-40비궤재수상박강과정중유도리수면적불은정운동추세,진행혼합익신포국설계시응여고필.
