载机舰船气流场相关研究综述.pdf

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1、第36卷第2期2014年2月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．36．No．2Feb。．2014载机舰船气流场相关研究综述贺少华，刘东岳，谭大力，刘平，颜世伟(海军装备研究院，北京100161)摘要：载机舰船气流场是影响舰载机起降安全的重要因素之一，已经成为舰机适配设计工作和相关装备使用过程中必须考虑的因素。通过研究，能够确定安全起降飞行包络，以指导舰载机起降作业；能够支撑舰船及舰载机的相关设计，提高舰机适配性能。另外，气流场数据还被运用在离线舰载机起降评估、飞行模拟器起降训练等虚拟环境中，提高虚拟仿真的真实性。本文对载机舰

2、船气流场的相关研究进行梳理、归纳，包括研究目的和意义、内容、方法和思路，已开展的具体研究工作、关键技术，以及我国研究的现状和差距，最后给出研究展望，为今后的研究提供参考和思路。关键词：舰船气流场；CFD；风洞测试中图分类号：u674．77l文献标识码：A文章编号：1672—7649(2014)02—000l一07doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2014．02．00lAreViewOfresearchesonshipairwakesHEShao—hua，UUDong-yue，TANDa-li，LIUPing，YANShi—wei(N

3、aVyEquipmentResearchInstitute，Beijing100161，China)Abstract：Shipairwakesisoneoftheimportantfactorstoaircraft’stake—offandlandingsafety，andhasbecomeanecessafyconsiderationinthedes培nofean‘iersuitabilityandDpefationofrelativeequipments．BypreViousstudies，WODenVelopesandSOLscouldbeobtai

4、nedtoproVideguidancefortheaircraft’stake—offandlanding；relevantdesigncouidbebetterafterinVestigationsonairwakes’innuencesoncarriersuitability．Inaddition，simulationfidelitywasimproVedintheVirtualenVironmentofoⅡ1inecarriersuitabilityevaluationandmanned(unmanned)nightsimulation．Inthi

5、spaper，areviewofpreviousstudieswas百、renfordirecting￡befulurework．Keywords：shipaifwake；CFD；windtunneltestO引言舰载机起降是航母上最复杂、最精细、最危险的作业种类，从美国海军航母服役历史看，舰载机起降引发的安全事故不胜枚举，一年中因此丧生的飞行员人数最多达到数百人，超过了海湾战争中美军的所有伤亡总数¨o。据研究统计，航母舰载机飞行员的生命危险概率远远高于陆基喷气轰炸机飞行员、民航飞行员、宇航员等其他类型飞行员。舰载机起降安全已成为舰载机上舰、航母形成战斗力

6、必须首先解决的问题，是各国海军航母发展最为重视的问题之一。国外研究表明，影响舰载机起降安全的不确定因素主要包括着舰环境可视度的下降(如夜间、雾天等)、母舰的六自由度运动、舰船气流场的干扰、着舰区域的限制等"1。其中，气流场是衔接舰载机与母舰，体现航母舰机适配性能优劣的关键因素。飞行甲板上方及周围的空气流场复杂，不稳定流场对着舰过程中的舰载机平衡和操稳性能会产生很大影响，直接危及飞行安全，故舰载机起降对母舰的甲板风(包括风速和风向)提出要求，通常称之为甲板风包络(wind—overthedeckenvel叩es)，如图l收稿日期：2013一02—20；修回日

7、期：2013—05—09作者简介：贺少华(1981～)，男，博士后，工程师，研究方向为舰机动态接口适配性评估技术。·2‘舰船科学技术第36卷图l美国海军LHA舰载机安全甲板风包络Fig．1WODenvelopeofanaircraflofanLHA所不。本质上，舰船气流场是一种在时间域和空间域均分布较广的、三维的、不稳定的流场，通常含有大量流动分离的区域，同时，还存在较强的湍流拟序结构从舰船上层建筑和钝边脱落的现象，对舰载机的动力响应、机身载荷、飞行员操作等均产生影响。舰船气流场的特性已经成为舰船一舰载机适配设计工作中必须考虑的问题，这一问题的研究在美国已

8、经成为舰机SAFEDI(safedynamicinte出ce)研究