基于结构动网格的无人机地面效应研究

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1、第3卷第3期航空工程进展VoL3NO．32012年8月ADVANCESINAER0NAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGAug．2O12文章编号：1674—8190(2012)03—263—06基于结构动网格的无人机地面效应研究龚军锋。，祝小平，周洲。(1．西北工业大学航空学院，西安710072)(2．西北工业大学无人机研究所，西安710065)(3．西北工业大学无人机特种技术国防科技重点实验室，西安710065)摘要：为了更好地分析地面效应对无人机气动特性的影响，采用一种新的结构动网格生成技术，运用CFD手段对某无人机的地面效应进行了研究。在一套静态网格CF

2、D计算基础上，运用结构动网格生成技术，获得非定常的网格移动，得到一系列的不同攻角、地面效应高度的CFD网格及初始流场。在此基础上进行定常流场求解，计算得到地面效应的定常CFD结果。最后对某双尾撑布局无人机的地面效应进行了CFD计算研究，对相应的全机气动特性的影响进行了分析。计算结果表明：地面效应对平尾的影响大于对机翼的影响并使平尾的失速迎角提前；该方法是可行的，具有一定的工程应用价值。关键词：地面效应；结构动网格；影响函数；无人机；Navier—Stokes方程；双尾撑布局中图分类号：V211．3文献标识码：AResearchonGroundEffectofUnmannedAer

3、ialVehicleBasedonDynamicStructuredGridGongJunfeng，ZhuXiaoping，Zhouzhou。(1．SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)(2．UAVResearchInstitute，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710065，China)(3．NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonUnmannedAerialVehic

4、les，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710065，China)Abstract：InordertOanalyzethegroundeffectonunmannedaeria1vehicle(UAV)aerodynamiccharacteristics，anewtechnologyofdynamicstructuredgridgenerationisused，andCFDastoolsisusedtoresearchongroundeffectofUAV．Basedonstaticstatestructuredgridofthe

5、CFD。thetechnologycanbeusedtoobtainaseriesofgridforCFD．Inthosegrids，theUAVhasdifferentgroundeffect’Saltitudesanddifferentattitudeanglesofat—tack．Inunsteadygridmotionandflow—field，thesteadyflow-fieldissolved，andsteadygroundeffectaerody—namiccharacterresultofUAVcanbeobtained．Finally，thegroundeff

6、ectoftwin—boomUAVisanalyzedandtheinfluenceonaerodynamicpropertyisdiscussed．TheComputationalresultsindicatethatgroundeffectoftailislargerthanwingwhilethestallangleoftailisdecreasedandthismethodisvalidforestimatingthegroundeffectofUAV．Keywords：groundeffect；dynamicstructuredgrid；influencefunctio

7、n；unmannedaerialvehicles；Navier-Stokesequation；twin—boom0引言收稿日期：201107—08；修回日期：201109O4地面效应是指，在飞机起飞、着陆过程中，因接基金项目：国防基础科研基金(A272OO6O290)近地面，迫使被飞机扰动的气流方向朝着平行于地通信作者：龚军锋，gong．junfeng@163．com264航空工程进展第3卷面的方向改变。地面效应直接影响飞机的起降性f1P∈Q1能，并且对飞机起降时的操纵产生很大的