大型翼伞的三维气动性能分析.pdf

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1、第36卷第3期航天返回与遥感2015年6月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING大型翼伞的三维气动性能分析陆伟伟张红英连亮(南京航空航天大学航空宇航学院，南京210016)摘要随着回收物质量的增加和回收物可控定点回收要求的提出，大型翼伞的设计研究迫在眉睫。文章采用有限体积法求解K—epsilon二方程湍流模型下的Navier-Stokes(N—S)方程，对某大型翼伞进行三维定常数值模拟，研究考虑伞衣鼓包下翼伞的气动性能，同时对翼伞单侧后缘下拉情况下(翼伞转弯过程)的气动性能进行初步分析。结果表明，

2、翼伞的升力系数随迎角的增大而增加，达到失速迎角后缓慢降低。翼伞阻力系数在负迎角时随迎角增大而缓慢降低，而在正迎角时随迎角增大而增加。翼伞升阻比开始时随迎角增大而增加，在迎角等于8。时达到最大值后随迎角增大而逐渐降低。同时，单侧后缘下拉翼伞相比普通翼伞升力与阻力系数均有所增加，但其最大升阻比却有所减小。关键词大型翼伞数值模拟气动性能鼓包回收着陆中图分类号：V244文献标志码：A文章编号：1009—85l8(2015)03—0001—10DOI：10．3969／j．issn．1009—8518．20l5．O3．001AThre

3、e--dimensionalAnalysisonAerodynamicPerformanceofaLargeParafoilLUWeiweiZHANGHongyingLIANLiang(CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)AbstractWiththeincreaseoftheweightofrecovery1temandtherecoveryrequirementsc

4、ontrolledforlandingatfixed—pointbeingproposed，thedesignstudyofalargeparafoilisimminent．Thefinitevolumeme—thodisusedtosolvetheNavier-Stokes(N—S)equationwithK—epsilontwo—equationturbulencemode1．A3Dsteadynumericalsimulationforthelargeparafoilisconductedfortheaerodyna

5、micperformanceinviewofthecanopydeformation，whileapreliminaryanalysisoftheaerodynamicperformanceismadeforparafoilunila．teralflapdeflection(parafoilturningprocess)．Theresultsshowthattheparafoilliftcoeficientincreaseswithincreasingangleofattackandslowlydecreaseafterr

6、eachingthestallingangle．Thedragcoeficientslowlyde—creaseswiththeincreasingangleofattackwhentheangleofattackisnegative，andincreaseswithincreasingangleofattackwhenpositiveangleofattackisarrived．Andthelift—dragratioincreaseswithincreasingangleofattackatthebeginningan

7、dgraduallydecreasedwithincreasingangleofattackafterreachingthemaximumvalue8degrees．Meanwhile，theliftanddragcoeficientsoftheunilateralflapdeflectionparafoilincreasecomparedtothoseordinaryparafoil，butitsmaximumlift—dragratiosomewhatdecreases．Keywordslargeparafoil；nu

8、mericalsimulation；aerodynamicperformance；canopydeformation；recoveryandlanding收稿日期：2014．10．12基金项目：国家自然科学基金(11002070)；航空科学基金(2012zc52035)2航天返回与遥感2015年第36卷