地效飞行器总体设计中若干问题研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文地效飞行器总体设计中若干问题研究姓名：王航申请学位级别：硕士专业：飞行器设计指导教师：余雄庆20080101南京航空航天大学硕士学位论文摘要地效飞行器是利用飞机地面效应产生升力的飞行器，可用于登陆运输，反潜，布雷，攻击航母，海上辑私，水上救生等，具有广阔的市场和应用前景。本文针对某型地效飞行器总体设计中的若干问题进行了研究。内容包括四个方面：（1）针对地效飞行器外形和总体布置CAD建模问题，研究了在CATIA环境下如何快速地建立地效飞行器的参数化CAD模型。基于这个参数化CAD模型，只要修

2、改总体参数，就能快速地生成某型地效飞行器宽体和窄体2种方案的外形和总体布置CAD模型。（2）由于地效飞行器气动特性对其飞行性能的影响很大，因此有必要对该地效飞行器的2种设计方案（宽体和窄体）的气动特性进行分析。本文应用涡格法和附面层理论建立了地效飞行器气动分析模型，计算和比较了2种设计方案的气动特性。（3）为了获得更好的气动特性，应用基于代理模型的优化方法，对地效飞行器宽体方案的气动外形进行了优化。比原设计方案相比，优化后的外形方案的气动阻力下降了14.6%。（4）针对该型地效飞行器在水面上起飞的问题，分析了地效飞行

3、器在水面上起飞过程，建立了地效飞行器在水面上起飞滑跑距离的计算公式，编写了相应的计算程序，并对该型地效飞行器的起飞滑跑距离进行了计算。本文的研究成果为该型地效飞行器外形和总体布置快速CAD建模、气动特性的初步分析、气动外形的优化设计、起飞滑跑距离的估算提供了一个有效的手段，可加快该型地效飞行器总体设计进程，并有助于获得更好的设计方案。关键词：地效飞行器，总体设计，参数化建模，气动特性，优化，起飞性能I地效飞行器总体设计中若干问题研究ABSTRACTWing-in-groundaircraftisakindofairv

4、ehicle,inwhichliftforceisproducedbygroundeffect.Itcanbeusedinmanyaspects,suchasdebarkation,transport,attackingsubmarine,disposaloftorpedo,attackingaircraftcarrier,searchingillegalships,andlifesaving.Thepaperdealswithsomeproblemsofthepreliminarydesignforthewing-

5、in-grounds,coveringfollowingfouraspects.1)InordertomeettheneedsforthecreationofCADmodelsofwing-ingroundconfigurationandinternallayout,amethodofparametricCADmodelingforthewing-ingroundconfigurationandinternallayoutinCATIAwasdeveloped.BasedonthisparametricCADmode

6、ls,twoconfigurationCADmodels(widefuselageandnarrowfuselage)ofthewing-ingroundscanbequicklygeneratedinCATIAthroughmodifyingtheparameters.2)Sincetheflightperformanceofthewing-ingroundisstronglyinfluencedbyitsaerodynamiccharacteristics,itisnecessarytostudyaerodyna

7、miccharacteristicsofthetwoconfigurationsofwing-in-ground.Theaerodynamicmodelsforthesetwoconfigurationswerecreatedusingvortexlatticemethodandboundarylayertheory.Theaerodynamiccharacteristicoftheconfigurationswereanalyzedandcompared.3)Asurrogate-modelbasedoptimiz

8、ationmethodwasusedtoimprovetheaerodynamicefficiencyofthewing-ingroundconfiguration(widefuselage).Comparedtotheinitialconfiguration,thenewconfigurationafteroptimizationhadabe