低空恒高拖靶气动外形优化设计

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1、2013年8月宇航计测技术Au“2013第33卷第4期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurememVol。33，No．4文章编号：1000—7202(2013)04—0028—05中图分类号：v212文献标识码：A低空恒高拖靶气动外形优化设计陈峰(中国人民解放军92419部队，辽宁125106)摘要首先根据经验方法及使用需求，确定低空恒高拖靶气动布局初步方案；其次建立优化问题数学模型，选取与拖靶升阻特性相关的参数作为设计变量，确定了样本空间，并采用拉丁超立方抽样方法生成样本点，构建了代理模型，

2、随后基于iSIGHT软件平台利用基于代理模型优化方法对气动外形进行优化设计；最后利用三维气动计算软件在优化结果基础上进行了气动分析。关键词拖靶气动力外形优化设计OptimizationDesignofAerodynamicShapefortheLowLevelHeightKeepingTowTargetCHENFeng(92419UnitofPLA，Liaoning125106)AbstractFirst，theprimaryaerodynamicconfigurationlayoutofthelowlevelheistkeepin

3、gtowedtargetisdefinedaccordingtopracticalmethodandusingrequirements．Then，mathematicalmodeloftheoptimizationissueisestablished，andtheparameterspertinenttolift—dragcharacteristicsofthetowtargetareselectedasdesignvariablestodeterminethesamplespace，andthesamplepointsarepro

4、ducedbyLatinhypercubemethod，thenthesurrogatemodelisconstructedandtheaerodynamicshapeisoptimizedbytheapplicationofthesurmgatemodeloptimizationmethodbasedontheplatformofiSight．Intheend，theoptimizedresultsaletakenasthebasisforaerodynamicconfiguration，andtheaerodynamicanal

5、ysisiscarriedoutwiththethreedimensionalCFDsoftwareusingtheresultsoftheoptimization．KeywordsTowedtargetAerodynamicshapeOptimizationdesign1引言低空恒高拖靶是本身无动力，靠有人机或无人机拖曳的空中靶标，可用于模拟超低空反舰导弹类目标，目前广泛用于防空武器试验、部队训练及演习等。拖靶作为拖靶系统的重要组成部分，其良好气动布局对整个拖靶系统的飞行具有重要意义，同时也对拖靶的内部结构设计、重量分配等具有重要

6、意义。2气动布局形式低空恒高拖靶采用“机身+升降操纵翼+稳定尾翼”的气动布局形式。主要基于以下几点因素：1)拖靶飞行时的升力几乎全部由拖缆提供，升收藕日期：2012-Il-02作者简介：陈峰(t978一)，男，硕士研究生，工程师，主要研究方向：靶标总体设计。第4期低空恒高拖靶气动外形优化设计·29·力系数接近于零，因此采用对称翼型和上下对称的全机构型，飞行时呈水平姿态；2)拖靶在俯仰、偏航、滚转等方向上都是无控的，其稳定性由自身的静稳定性来保证，因此，应在尾部布置多片较大面积的安定面来保证稳定性；3)拖靶在靶体重心处设置一副升降操纵

7、翼，在不改变靶体姿态角的情况通过偏转翼面改变其升力从而实现高度控制，其控制属于直接升力控制。靶体机身外形为细长圆柱形旋成体，靶头采用阻力较小的尖拱形母线旋成体。拖缆挂点布置在中部机身上部，挂点、全机重心以及升降操纵翼焦点，三者纵向位置一致。靶体中部设置一对无后掠矩形小展弦比升降操纵翼，左右翼连动操纵，实现对拖靶的定高控制。升降操纵翼翼型为NACA0(06，相对厚度6％，转轴在25％弦长处。靶体尾部设置四片正交分布的“X”形尾翼，这是掠海飞行导弹的一种常用布局。这种布局形式既能保证拖靶稳定性，同时，在相同稳定度情况下靶体具有较小的尾部

8、尺寸，减少了拖靶与绞车和拖机的干扰，而且，“x”形尾翼与升降操纵翼之间有一定间隔，相互干扰较小¨J。3气动外形优化3．1优化问题描述拖靶这类飞行器不同于飞机和导弹，实际使用中，拖机所受拉力主要来自于拖缆的空气阻力及拖缆的自重，而拖靶自