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原文传递一种双翼布局限时载运空投飞机的优化方法

专利名称：	一种双翼布局限时载运空投飞机的优化方法
摘要：	本发明为一种双翼布局限时载运空投飞机的优化方法，包括以下步骤：步骤一、根据动力、重量、升力系数计算机翼有关数据；步骤二、确定上下翼的展长与气动弦长；步骤三、确定机翼相对位置的选择及CFD数值计算验证；步骤四、验证结果是否符合；如果结果符合则继续下一步，如果结果不符合则回到步骤三；步骤五、压力分布曲线及升阻特性的对比；步骤六、全机模型的CFD数值计算；步骤七、机翼设计的优化；本发明达到使用需求，解决机翼承受扭矩过大的问题，提高了飞机纵向稳定性。
专利类型：	发明专利
申请人：	郑州航空工业管理学院
发明人：	刘双燕;黄新俊;李洪元;张赫天;孙瑞明;游泽宇
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T10:00:00+0805
申请号：	CN201911343188.9
公开号：	CN110979721A
代理机构：	郑州豫鼎知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	魏新培
分类号：	B64F5/00;B64D1/08;G06F30/20;G06F30/15;G06F111/10;G06F119/14;B;G;B64;G06;B64F;B64D;G06F;B64F5;B64D1;G06F30;G06F111;G06F119;B64F5/00;B64D1/08;G06F30/20;G06F30/15;G06F111/10;G06F119/14
申请人地址：	450000 河南省郑州市二七区大学中路2号
主权项：	1.一种双翼布局限时载运空投飞机的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据动力、重量、升力系数计算机翼有关数据；设定全机起飞重量为mkg，平飞速度为vm/s,根据计算公式F升＝G＝mg计算平飞时升力，由升力系数公式F升＝1/2ρCSv2,其中大气密度为ρkg/m3，升力系数为CL，机翼面积S㎡，飞机平飞速度为vm/s，根据伯努利公式CLs＝2F/ρv02，其中CL为升力系数其与机翼面积的乘积为K，取误差冗余系数为1.1，所得升力系数与机翼面积的乘积按照1.1K计算；步骤二、确定上下翼的展长与气动弦长；选择翼型mh115，根据以往飞机设计经验选取翼型并查找相关mh115翼型数据，在α°迎角下升力系数为Cy，所以根据以上数据对应机翼面积为Sw㎡，取上翼展长为b上m，下翼展长为b下m，为减小诱导阻力根梢比λ，上翼平均气动弦长为CA上.下翼平均气动弦长为CA下m；步骤三、确定机翼相对位置的选择及CFD数值计算验证；取翼根截面建立二维模型，又设计准则模型距计算域边界的距离为其特征长度的20倍，在壁面边界层区域生成5层边界层网格(Y plus值＝10)，为保证计算精度并考虑计算时间，使用ICEM CFD前处理软件生成5.5万左右网格单元进行6种组合下的流场特性数值计算，使用Fluent软件基于压力进行求解，使用K-o SST湍流模型，计算域所有边界均为速度入(velocity-inlet)边界条件，翼型所有表面设定为非滑(Wall)边界，以残差曲线收敛在e-04以内；升力系数、阻力系数波动在e-04以内认为计算收敛；步骤四、验证结果是否符合；如果结果符合则继续下一步，如果结果不符合则回到步骤三；步骤五、压力分布曲线及升阻特性的对比；由于结构条件限制，下翼纵向安装位置只能无偏移或者向后偏移300mm，通过Fluent软件进行相关数据图像对比可以很明显的发现，纵向向后偏移300mm更优，随着竖向距离的减少，上翼升力系数先减小后增加，下翼升力系数快速减小，所以选用纵向距离300mm竖向距离300mm的相对位置性能最优；步骤六、全机模型的CFD数值计算；建立简化的全机三维模型，模型距计算域边界的距离为其特征长度的20倍，即700m；使用ICEM CFD前处理软件生成300万左右网格单元，在壁面边界层区域生成5层边界层网格(Yplus值＝10)软件生成得出不同角度下升力与阻力的值；步骤七、机翼设计的优化；上翼迎角与下翼迎角差值设计为3°，增加机翼产生的升力，后机身使用型材降低了工艺难度，减小了摩擦阻力，并使全动尾翼机构更加轻便可靠；整流罩选用卡文曲线进行双曲度整流；对翼根进行合理整流；加宽水仓，增加横向稳定性。
所属类别：	发明专利