盒式翼无人机气动特性数值计算分析

《盒式翼无人机气动特性数值计算分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第５卷第３期航空工程进展Vol畅５No畅３２０１４年８月ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGAug．２０１４文章编号：１６７４‐８１９０（２０１４）０３‐３０２‐０５盒式翼无人机气动特性数值计算分析刘毅，靳宏斌（中航飞机股份有限公司汉中飞机分公司，汉中７２３０００）摘要：传统方法求解盒式翼无人机的气动特性有一定的局限性，某无人机采用负交错的盒式翼布局，翼尖高差约为５％展长，翼面系统各部件之间的干扰影响复杂。为了获得其失速特性、升降舵效率等粘性作用强烈的

2、边界气动特性，通过雷诺平均Navior‐Stokes方法分析其极曲线、失速特性和俯仰力矩特性。结果表明：诱导阻力相对同等单翼降低约９％，与理论结果接近；后翼采用－４°的有效负安装角，导致配平后最大升力系数降低较多；大迎角失速时出现抬头力矩，与前翼后掠导致的翼尖失速以及后翼位于前翼尾流中效率降低有关。关键词：盒式翼；联接翼；诱导阻力；失速特性；计算流体力学；无人机中图分类号：V２１１．３文献标识码：ANumericalInvestigationonAerodynamicCharacteristicsof

3、Box‐wingUnmannedAerialVehicleLiuYi，JinHongbin（HanzhongBranch，AVICAircraftCorporation，Ltd．，Hanzhong７２３０００，China）Abstract：Solvingaerodynamiccharacteristicsofbox‐wingunmannedaerialvehicle（UAV）bytraditionalmethodsisofcertainlimitations．Forabox‐wingUAVusingn

4、egativestaggerandwingtipgapof５％wingspan，thestronginterferenceexistbetweencomponentsofthewingsystems．Inordertostudyboundaryaerodynamiccharacteristicseffectedstronglybyviscousinteractionofbox‐wingUAV，whichconcludesstallcharacteristicsandefficiencyofelevat

5、oretc．，ReynoldsAveragedNavior‐Stokesschemeisadoptedtoanalyzeitsdragpolar，stallandpitchingmomentcharacteristics．Theresearchrevealsthattheinduceddragisreducedby９％com‐paredwithequalmono‐wing，whichisclosetothetheoreticalresult；Thetrimmedmaximumliftcoefficie

6、ntdropssignificantlyduetotherequirementsofstaticstabilityandtrim，whicharerealizedby－４°negativeinstal‐lingangleofaftwing；Noseuppitchingmomentisobservedatlargeangleofattackafterstall，whichattributestotheforwardwingtipstallduetoitssweptback，aswellasthedecr

7、easedefficiencyoftheaftwinginthewakeoftheforwardwing．Keywords：box‐wing；joined‐wing；induceddrag；stallcharacteristics；computationalfluiddynamics；UAV减小了诱导阻力。非平面机翼的实例还包括双／多0引言翼、联接翼、翼梢小翼、C型翼、环形翼等，在不同程度上都能减小诱导阻力，机理与盒式翼相似。M．盒式翼布局是非平面机翼布局的一种，其主要［１］M．Munk指出前后交错升

8、力面系统与垂直飞行特点是：翼展和空间方向的翼面系统对更多质量的方向平面内的投影升力面系统的诱导阻力相等，大空气形成扰动，在产生相同升力的条件下减少输出大简化了非平面机翼诱导阻力的分析方法。L．给被扰动空气的能量，减弱了下洗气流强度，从而［２］Prandtl通过理论分析指出盒式翼是在同等展长和高度条件下诱导阻力最小的翼面系统，即“Best［３‐４］收稿日期：２０１４‐０１‐１５；修回日期：２０１４‐０３‐０１wingsystem”。I．Kroo总结了各种非