一、高速飞机的全机气动力数值分析（论文文献综述）
韩忠华,高正红,宋文萍,夏露[1]（2021）在《翼型研究的历史、现状与未来发展》文中研究表明"翼型"俗称翼剖面或叶剖面,是飞机机翼及尾翼、导弹翼/舵面、直升机旋翼、螺旋桨、风力机叶片等外形设计的基本元素和气动力的"基因",也是影响综合气动性能的核心因素之一。自20世纪初莱特兄弟发明人类第一架飞机以来,翼型研究的每一次重要突破,都有力促进了航空飞行器的更新换代或性能的大幅提升。除了发展RAE、DVL、NACA、TsAGI等通用翼型族外,研究者们还针对性地发展了适用于各类飞机的翼型族,以及适用于直升机旋翼、螺旋桨和风力机叶片的专用翼型族。进入21世纪,随着现代数值模拟方法、流动稳定性与转捩预测、优化设计、试验测试技术等研究的进步,各种新的设计理念、优化方法和设计技术相继被提出,翼型研究也被赋予了新的使命和内容。本文立足飞行器设计和翼型研究的前沿,在回顾100多年来翼型发展历程的基础上,重点综述了翼型研究的最新进展,分析了研究现状,提出了未来发展方向。新一代翼型将适用于未来飞行器的发展需求,在宽速域、大空域、多物理场及智能变体等复杂使用条件下兼具优良的多学科综合性能。
钱晓强[2]（2020）在《临近空间高速飞机概念设计工具集开发》文中研究指明当今随着空天一体化作战思维的逐步实施,临近空间作为连接空天战场的中间地带,成为各国争抢的战略高地。临近空间高速飞机具有飞行速度高、生存能力强、突防响应快等特点,拥有巨大的军事价值,成为各国研究的热点。然而目前还缺乏适用于此类飞行器的总体概念设计系统。针对这一问题,本文研究临近空间高速飞机概念设计中各模块的计算方法,并开发了一套可行性与实用性更强的概念设计工具。本文的主要工作和成果如下:1)编写了主要总体参数设计计算工具。根据飞行性能要求,利用该工具可初步确定飞机的主要总体参数,即机翼面积、最大起飞重量、发动机推力等;2)根据临近空间高速飞机的特点,应用参数化几何建模方法与MATLAB编程技术,建立了几何建模工具;通过MATLAB集成Cart3D与Friciton程序,建立了气动分析工具,并实现了参数化几何建模与气动分析之间连贯性;3)采用发动机零维分析方法和MATLAB编程技术,编写了涡轮冲压组合发动机的性能分析工具,可以对发动机的稳态工作性能进行快速计算;4)总结了一套适用于临近空间高速飞行器的重量估算方法,并应用Excel设计制作了重量特性分析工具,实现了对飞行器各部分重量的快速计算与分析;5)根据飞行力学方法,应用Excel软件开发了总体性能的分析工具。该工具可用于对飞机的起飞性能、平飞性能、爬升性能、巡航性能、盘旋性能、下滑性能和着陆性能的计算和评估;6)以高空高速侦察机SR-71的数据和相关算例,对每个工具的计算精度进行验证,结果表明程序计算结果与实际飞机和算例的数据比较接近;7)通过应用示例,展示了本文所开发工具在飞机概念设计中作用。示例表明:应用本文开发的临近空间高速飞机概念设计工具集,可有效地支撑提高临近空间高速无人机概念设计中主要总体参数初始设计、外形建模和性能评估工作,有效地缩短了设计周期。
曾嘉楠[3]（2020）在《一种复合式直升机总体设计研究》文中认为复合式直升机是高速直升机发展方向之一,近年来,复合式直升机成为国内外军事与民用领域研究的热点。与传统旋翼飞行器相比,复合式直升机具有航程远、有效载荷大和速度域广等优势,本文通过分析不同构型复合式直升机的优缺点,针对高速巡航和垂直起降的功能需求,提出一种双推进复合式直升机总体方案,并在此基础上重点研究了飞行性能和机翼气动优化方法。首先,综合考虑复合式直升机整个飞行包线中不同的飞行状态,对所设计的复合式直升机进行总体布局和气动布局设计,确定总体参数,并围绕上述提出的总体方案,利用工程经验公式与CFD方法,对该直升机气动特性与飞行性能进行计算。其次,在验证动量源方法于本文所研究的复合式直升机流场问题适用性的基础上,通过CFD计算得到复合式直升机在不同来流速度/俯仰角下升阻系数和力矩系数,着重研究了在旋翼/机翼/螺旋桨干扰下的全机流场,并对比分析了悬停及前飞状态下螺旋桨滑流和旋翼尾迹对机翼的干扰作用。随后,为了解决机翼表面的流动分离问题,提出了一种机翼翼型的气动优化设计方法。基于CATIA参数化建模、翼型CST建模方法、CFD气动计算模型,构建翼型气动代理模型和遗传算法优化平台,完成了机翼翼型的优化设计。最后,在初步总体设计方案的基础上,依次完成了传动系统、旋翼系统、推进系统等主要分系统设计及重量重心分布等方面的工作。
边曙光[4]（2020）在《采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼结构优化设计》文中提出大展弦比机翼构型是适用于高空长航时无人机的主要布局形式。机翼是飞机产生升力的主要部件,同时其重量在全机结构重量中占据较大比重。机翼的性能直接影响飞机整体性能。通过在机翼壁板构型设计上采用基于格栅结构的加筋形式,可以有效减轻机翼结构重量,并改善机翼性能。为此,本文基于有限元方法,对采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼进行了结构优化设计,全文主要工作如下:1)研究了采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼的设计方案,针对其特性确定了参数化建模和分析方法。确定了机翼总体方案,实现了气动模型和结构模型的参数化,研究了大展弦比机翼上壁板的格栅加筋形式和布局、气动载荷的计算及其在结构上的加载方法。2)对采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼进行了优化计算。先根据设计经验从多组尺寸数据中选取一组结构单元尺寸作为初值,再基于有限元方法对算例模型分别进行静力分析和稳定性分析,验证结构尺寸初值的合理性。定义优化问题,在MSC.Patran&Nastran软件的优化模块中,基于序列二次规划优化算法,对26个加筋方案完成了结构优化计算,在机翼满足强度、刚度和稳定性等约束条件的情况下,尽量减轻结构重量。3)确定了大展弦比机翼颤振分析的方法和流程,应用MSC.Patran&Nastran中的Flds模块对26组优化后模型进行了颤振分析,得到了对应的颤振速度、频率和振型,验证了优化结果颤振速度的合理性。
刘东伟[5]（2019）在《大展弦比复合材料机翼结构优化设计》文中认为大展弦比机翼构型是适用于高空长航时飞机的主要布局形式。机翼是飞机产生升力的主要部件,同时其重量在全机结构重量中占据较大比重,机翼的性能直接影响飞机整体性能。通过在结构上使用具有可设计性的复合材料,可以有效减轻机翼结构重量,并改善机翼性能。为此,本文根据等效刚度方法,对大展弦比复合材料机翼的结构设计优化方法进行了研究,全文主要工作如下:1)研究了大展弦比复合材料机翼的设计方案,针对其特性确定了计算方法。确定了机翼总体方案,实现了气动模型和结构模型的参数化,根据经验公式估算了机翼结构重量,研究了气动载荷在结构上的加载方法,通过Isight软件搭建了大展弦比机翼气动结构计算流程模型。2)研究了复合材料加筋板等效方法应用于大展弦比机翼结构设计的可行性。研究了复合材料加筋板的等效方法及在有限元模型中的应用方法,验证了等效刚度有限元模型在静力分析、模态分析和颤振分析中的精确性,并确认使用等效刚度有限元模型能够提高优化计算效率。3)结合气动、结构等学科建立了大展弦比复合材料机翼结构优化平台,实现了对机翼性能的快速计算,对某大展弦比复合材料机翼进行了结构优化,使机翼满足静力学、动力学和气动弹性约束,减轻结构重量。
缪程珠[6]（2018）在《基于CFD/CSD耦合的飞行器动导数数值模拟》文中提出飞行器的动导数是研究飞行器稳定性和操纵性的基本气动数据。在飞行器的设计过程中,动导数是一个值得研究的关键参数。为此,本文开展了关于飞行器动导数的研究,发展了飞行器动导数数值模拟方法。此外,现代飞行器的发展趋势呈现出高弹性、大展弦比的特点,所以存在的结构弹性振动问题也进一步引起了更多对气动弹性问题的研究,针对这一问题,本文开展了弹性体飞行器的气动弹性响应研究,发展了飞行器气动弹性数值模拟方法,并将此方法与动导数预测方法结合,丰富了动导数的研究内容。本文首先介绍了流场数值计算方法,其内容包括流动控制方程及其空间离散、时间离散方法、流场的边界条件、采用的湍流模型;然后介绍了动导数数值模拟方法,主要采用小振幅俯仰强迫振动法,并编写程序,实现算例;之后介绍了气动弹性数值模拟方法,采用线性模态叠加方法求解结构动力学方程,飞行器的刚性运动及弹性变形分别采用重叠网格方法及Delaunay图映射动网格方法,气动网格与结构网格之间信息交换采用无限平板样条法、常体积转换法等进行处理,CFD/CSD耦合策略中采用改进松耦合方法,在动态网格上耦合求解流动控制方程、结构动力学方程以及刚体运动方程,并编写程序,运用发展的方法预测三维模型的动导数并分析了气动弹性的影响。
单喜清[7]（2017）在《远程空空导弹建模和自动驾驶仪设计方法研究》文中认为现代空战中,战斗机的作战效能日益依赖于预警机的搜索、监视和指挥引导功能。此外,随着预警机侦测距离的增加,对其实施打击日渐困难。远程空空导弹作为对抗远程预警机的一种有效手段越来越受到各军事研究机构的重视。为了评估远程空空导弹的作战效能,开展其气动建模、弹道仿真和自动驾驶仪设计等内容的研究具有重要意义。远程空空导弹作战过程具有飞行包线范围较大、弹道参数变化剧烈、气动参数强不确定性等特点,针对上述问题,建立精确的远程空空导弹动力学和气动模型,设计具有较高控制精度和较强鲁棒性的过载自动驾驶仪成为空空导弹面临的关键问题。本论文以远程空空导弹为背景,开展动力学和气动建模、三自由度弹道仿真以及先进的过载自动驾驶仪设计等工作,具体研究工作如下:1、以远程空空导弹为研究背景,定义坐标系,给出坐标系转换关系,推导空空导弹数学模型,包括质心运动模型和绕质心运动模型,目标运动模型,导弹与目标之间的相对运动模型,为后续弹道仿真和自动驾驶仪设计提供模型基础;2、基于工程估算法建立远程空空导弹气动计算模型,给出多种状态下的远程空空导弹气动力与力矩系数、质量参数、压力中心等参数;开展三自由度弹道仿真研究,为后续自动驾驶仪的特征点选择提供弹道基础。3、开展远程空空导弹过载自动驾驶仪设计研究,设计两种自动驾驶仪:1)基于极点配置的两回路PI校正自动驾驶仪,给出了远程空空导弹三通道动力学解耦线性化的方法,基于极点配置的PI校正设计流程和原理,结合选定弹道特征点给出过载自动驾驶仪设计结果,并开展仿真研究;2)基于?综合的鲁棒自动驾驶仪,应用鲁棒控制原理,设计控制器结构,进行了鲁棒稳定性分析,利用μ综合方法设计鲁棒自动驾驶仪。仿真分析结果表明了所设计的两种自动驾驶仪有效性,满足设计指标要求。
虞佳磊[8]（2017）在《基于CFD/CSD的机动过程中飞行器气动弹性数值模拟研究》文中进行了进一步梳理现代飞行器的机动飞行过程主要由设定的飞行控制系统处理,由于飞行器存在着结构弹性振动,飞控系统驱动舵面偏转时,舵面除了自身偏转的低频信号,还反馈了弹性振动引起的高频信号,这个附加高频非定常舵面激励带来了结构的进一步弹性振动。这种气动/结构/控制等几者相互耦合使得飞行器设计遭遇新的气动弹性问题,在飞行器设计过程中,如果忽略控制系统,去单独研究飞行器的气动弹性是远远不够的,还必须考虑弹性飞行器与控制系统相互作用下的气动弹性问题。为此,本文针对飞行器机动状态下气动弹性响应问题,开展了CFD/CSD方法同控制系统相耦合的研究,发展了基于CFD/CSD的机动过程中飞行器气动弹性数值模拟方法。本文首先介绍了数值计算方法,包括流动控制方程及其空间离散、时间离散、边界条件以及湍流模型;然后介绍了气动弹性数值模拟方法,采用线性模态叠加方法求解结构动力学方程,飞行器的变形采用Delaunay图映射动网格方法,气动网格与结构网格之间信息交换采用无限平板样条法、常体积转换法等进行处理,CFD/CSD耦合策略中采用改进松耦合方法;之后发展了机动飞行中飞行器气动弹性响应问题的数值模拟方法,在动态网格上耦合求解流动控制方程、结构动力学方程以及控制方程,其中飞行器各部件的相对运动采用重叠网格方法,通过六自由度运动方程处理飞行器的刚体运动。通过多个算例对发展的方法进行考核验证,结果表明该方法可以高效、精确模拟开环控制下飞行器运动响应过程中的气动弹性特性。
薛松海,李琦[9]（2012）在《双尾撑无人机气动数值计算》文中指出使用CFD计算流体力学软件对双尾撑无人机进行气动力数值计算,得到小迎角范围内的气动特性参数以及双尾撑无人机表面的压力、密度和来流速度分布情况。运用飞机工程经验计算方法对该无人机进行气动力计算,同时与数值计算结果进行比较分析,结果表明,数值计算方法能够合理的模拟低速流场流动,对无人机的气动布局分析具有重要作用,为下一步无人机的气动布局优化提供了有效的理论基础和参考。
张洪[10]（2010）在《制导航弹气动布局数值分析》文中指出未来战争的战场环境十分恶劣,单一制导模式由于获取的目标信息量有限,很难适应作战需要,必然使精确制导航弹面临着严峻挑战,单模制导技术正朝着双模、多模制导方向发展。空气动力计算是飞行器设计的重要内容之一,可以快速获取空气动力和操作稳定特性,被广泛应用于飞行器设计的初始阶段。而伴随着计算机技术和计算流体力学（CFD）的高速发展,数值模拟的精度正在不断提高,通过计算机数值模拟复杂绕流流场来进行飞行器空气动力特性分析,可以方便快捷地获取空气动力参数、修改设计方案,有效的弥补了风洞实验、飞行试验的高成本、长周期和高风险等缺陷,有效发挥了“数字风洞”的作用。本文以三维Navier-Stokes方程为数值模拟基本方程,建立了基于两种制导模式下的四种制导航弹三维数学物理模型,并用有限体积法对计算区域及控制方程进行离散,应用数值方法对航弹绕流流场进行模拟。通过与风洞吹风实验数据的对比,验证了数值结果的有效性和模拟方法的可靠性。在此基础上对双模制导航弹在不同的攻角（a=-4°、-2°、0°、2°、4°、6°、8°、10°、12°、14°）和不同来流速度（Ma=0.6、0.8、0.9）以及不同舵偏角（δ=0°、-5°、-10°、-15°）下的绕流流动进行数值模拟,着重对航弹的升阻特性、纵向静稳定性进行了详细分析,获取的主要气动参数将为下一阶段的结构设计提供一定的技术性支持。
二、高速飞机的全机气动力数值分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高速飞机的全机气动力数值分析（论文提纲范文）
（1）翼型研究的历史、现状与未来发展（论文提纲范文）
| 0引言 |
| 1翼型发展历程回顾 |
| 1.1早期翼型 |
| 1.2 NACA系列翼型 |
| 1.2.1 NACA4位数翼型 |
| 1.2.2 NACA5位数翼型 |
| 1.2.3 NACA4位数、NACA5位数翼型的修改翼型 |
| 1.2.4 NACA1系列层流翼型 |
| 1.2.5 NACA6系列层流翼型 |
| 1.2.6 NACA7、8系列翼型 |
| 1.3现代翼型 |
| 1.3.1针对跨声速飞机的超临界翼型 |
| 1.3.2针对通用飞机、支线客机和高空无人机的先进自然层流翼型 |
| 1.3.2.1针对轻型通用飞机的低速自然层流翼型 |
| 1.3.2.2针对支线客机的高速自然层流翼型 |
| 1.3.2.3针对高空长航时无人机的低雷诺数自然层流翼型 |
| 1.3.3针对通用航空飞行器的先进高升力翼型 |
| 1.3.4同期国内翼型研究 |
| 2 21世纪翼型研究新进展 |
| 2.1面向先进战斗机的薄翼型 |
| 2.2面向飞翼布局飞机的翼型 |
| 2.3面向高空长航时无人机的低雷诺数层流翼型 |
| 2.4面向跨声速与超声速运输机的高速层流翼型 |
| 2.4.1针对公务机和中短程窄体民机的高速层流翼型 |
| 2.4.2针对中远程宽体民机的高速层流翼型 |
| 2.4.3针对超声速民机的层流翼型 |
| 2.5面向高超声速飞行器的宽速域翼型 |
| 2.6面向下一代直升机的旋翼专用翼型 |
| 2.7面向先进螺旋桨的专用翼型 |
| 2.8面向先进风力机叶片设计的专用翼型 |
| 2.9其他翼型 |
| 3翼型的未来发展与面临的挑战 |
| 3.1宽速域、大空域翼型 |
| 3.2力/电磁/热多物理场翼型 |
| 3.3翼型/飞行器一体化设计 |
| 3.4翼型/智能变体一体化 |
| 4总结 |
（2）临近空间高速飞机概念设计工具集开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 相关研究的发展状况 |
| 1.2.1 临近空间高速飞行器 |
| 1.2.2 飞机概念设计工具 |
| 1.3 研究目的与内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 主要总体参数设计工具 |
| 2.1 最大起飞重量的估算方法 |
| 2.1.1 空重系数估算方法 |
| 2.1.2 燃油系数估算方法 |
| 2.2 推重比和翼载荷的估算方法 |
| 2.2.1 传统约束分析方法 |
| 2.2.2 约束分析法的改进 |
| 2.3 发动机与气动特性的预估方法 |
| 2.3.1 发动机工程模型 |
| 2.3.2 气动工程模型 |
| 2.4 主要总体参数设计工具 |
| 2.4.1 MATLAB GUI简介 |
| 2.4.2 界面设计与功能简介 |
| 2.5 算例验证 |
| 2.5.1 设计要求 |
| 2.5.2 预估数据 |
| 2.5.3 验证结果 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 几何建模与气动分析工具 |
| 3.1 参数化几何建模方法 |
| 3.1.1 翼面参数化方法 |
| 3.1.2 机身参数化方法 |
| 3.1.3 短舱参数化方法 |
| 3.1.4 全机外形的构建方法 |
| 3.1.5 表面网格离散化方法 |
| 3.2 三维外形建模工具 |
| 3.2.1 程序的流程与结构 |
| 3.2.2 界面设计与开发 |
| 3.3 气动快速分析工具 |
| 3.3.1 Cart3D程序简介 |
| 3.3.2 黏性修正方法 |
| 3.3.3 气动集成程序 |
| 3.4 算例验证 |
| 3.4.1 几何建模功能的验证 |
| 3.4.2 气动分析工具的验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 动力特性分析工具 |
| 4.1 发动机性能分析方法 |
| 4.1.1 零维分析数学模型 |
| 4.1.2 涡喷发动机模型建立 |
| 4.1.3 冲压发动机模型建立 |
| 4.2 工具开发 |
| 4.2.1 发动机设计点性能程序 |
| 4.2.2 发动机非设计点性能计算程序 |
| 4.3 算例验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 重量特性分析工具 |
| 5.1 重量估算方法 |
| 5.1.1 起飞重量分类与组成 |
| 5.1.2 起飞重量计算方法 |
| 5.1.3 重量估算公式 |
| 5.1.4 复合材料重量修正 |
| 5.2 工具开发 |
| 5.2.1 Excel/VBA技术简介 |
| 5.2.2 工具界面与功能 |
| 5.3 算例验证 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总体性能分析工具 |
| 6.1 性能分析方法 |
| 6.1.1 起飞性能 |
| 6.1.2 平飞性能 |
| 6.1.3 爬升性能 |
| 6.1.4 巡航性能 |
| 6.1.5 盘旋(转弯)性能 |
| 6.1.6 下滑性能 |
| 6.1.7 着陆性能 |
| 6.2 工具开发 |
| 6.2.1 起飞性能计算工具 |
| 6.2.2 平飞性能计算工具 |
| 6.2.3 爬升性能计算工具 |
| 6.2.4 巡航性能计算工具 |
| 6.2.5 盘旋(转弯)性能计算工具 |
| 6.2.6 下滑性能计算工具 |
| 6.2.7 着陆性能计算工具 |
| 6.3 算例验证 |
| 6.3.1 起飞性能工具验证 |
| 6.3.2 平飞性能工具验证 |
| 6.3.3 爬升性能工具验证 |
| 6.3.4 巡航性能工具验证 |
| 6.3.5 盘旋(转弯)性能验证 |
| 6.3.6 下滑性能工具验证 |
| 6.3.7 着陆性能工具验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 应用示例 |
| 7.1 性能指标与任务剖面 |
| 7.1.1 性能指标 |
| 7.1.2 任务剖面 |
| 7.2 主要总体参数设计 |
| 7.3 参数化几何建模 |
| 7.4 气动特性分析 |
| 7.5 动力特性分析 |
| 7.6 重量特性分析 |
| 7.7 总体性能分析 |
| 7.7.1 起飞性能 |
| 7.7.2 着陆性能 |
| 7.7.3 航线性能 |
| 7.7.4 性能总结 |
| 7.8 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 本文创新点 |
| 8.3 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（3）一种复合式直升机总体设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 双推进式直升机的研究现状 |
| 1.2.2 数值模拟在直升机干扰流场中的研究现状 |
| 1.2.3 气动优化方法研究现状 |
| 1.3 本文研究目的及主要内容 |
| 第二章 主要参数设计 |
| 2.1 设计要求与构型 |
| 2.1.1 设计要求 |
| 2.1.2 构型方案 |
| 2.1.3 操纵策略 |
| 2.2 旋翼系统参数 |
| 2.2.1 桨盘载荷 |
| 2.2.2 桨尖速度 |
| 2.2.3 桨叶实度 |
| 2.2.4 桨叶翼型 |
| 2.2.5 桨叶负扭度 |
| 2.3 螺旋桨参数设计 |
| 2.3.1 螺旋桨布局设计 |
| 2.3.2 螺旋桨气动参数设计 |
| 2.4 机翼参数设计 |
| 2.4.1 设计状态与布局 |
| 2.4.2 翼型选择 |
| 2.4.3 翼载荷 |
| 2.4.4 外形参数 |
| 2.5 尾翼参数设计 |
| 2.5.1 平尾设计 |
| 2.5.2 垂尾设计 |
| 2.6 动力系统参数 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 气动特性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值计算方法 |
| 3.2.1 计算模型 |
| 3.2.2 几何模型 |
| 3.2.3 网格划分 |
| 3.2.4 算例验证 |
| 3.3 气动特性计算 |
| 3.3.1 分部件气动特性 |
| 3.3.2 流场分析 |
| 3.3.3 螺旋桨/机翼气动干扰分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 飞行性能计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 飞行性能分析模型 |
| 4.2.1 可用功率 |
| 4.2.2 需用功率 |
| 4.3 前飞性能 |
| 4.3.1 最大前飞速度 |
| 4.3.2 航程计算 |
| 4.3.3 航时计算 |
| 4.4 悬停性能 |
| 4.4.1 无地效悬停升限 |
| 4.4.2 有地效悬停升限 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 机翼气动优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 翼型优化设计数学模型 |
| 5.3 气动代理模型 |
| 5.3.1 翼型参数化方法 |
| 5.3.2 试验设计 |
| 5.3.3 代理模型 |
| 5.3.4 遗传算法 |
| 5.3.5 代理优化算法框架 |
| 5.4 优化模型及结果分析 |
| 5.4.1 网格划分 |
| 5.4.2 算例结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总体与结构设计 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 螺旋桨系统方案 |
| 6.2.1 螺旋桨传动方式 |
| 6.2.2 螺旋桨结构设计 |
| 6.2.3 桨叶组件结构设计 |
| 6.3 旋翼系统方案 |
| 6.3.1 旋翼桨毂方案 |
| 6.3.2 旋翼桨叶方案 |
| 6.3.3 自动倾斜器方案 |
| 6.4 传动系统方案 |
| 6.4.1 布局方案 |
| 6.4.2 主减速器设计 |
| 6.4.3 螺旋桨传动轴系 |
| 6.5 重量重心设计 |
| 6.5.1 重量分配 |
| 6.5.2 重心定位 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼结构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 大展弦比机翼布局无人机 |
| 1.1.2 格栅加筋壁板研究现状 |
| 1.2 机翼结构优化方法 |
| 1.3 本文的目的与内容 |
| 第二章 采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼方案与建模方法 |
| 2.1 飞机总体参数 |
| 2.2 参数化建模 |
| 2.3 基于CATIA二次开发的参数化 |
| 2.4 飞机外形参数化 |
| 2.4.1 机翼外形几何参数 |
| 2.4.2 机身外形几何参数 |
| 2.5 气动分析 |
| 2.6 机翼结构参数 |
| 2.6.1 机翼结构布置 |
| 2.6.2 格栅加筋壁板 |
| 2.7 机翼结构有限元模型 |
| 2.7.1 有限元分析工具 |
| 2.7.2 建立有限元模型 |
| 2.8 气动载荷加载方式 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章 格栅加筋壁板机翼有限元计算与分析 |
| 3.1 定义结构初值 |
| 3.2 静力分析 |
| 3.3 稳定性分析 |
| 3.3.1 加筋壁板屈曲 |
| 3.3.2 屈曲分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼优化与分析 |
| 4.1 机翼结构优化平台与方法 |
| 4.1.1 序列二次规划优化算法 |
| 4.1.2 优化问题定义 |
| 4.2 优化结果分析与总结 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 机翼最优方案颤振特性验证分析 |
| 5.1 颤振计算的求解方法 |
| 5.2 应用MSC.Patran&Nastran的颤振分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 进一步工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（5）大展弦比复合材料机翼结构优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 大展弦比复合材料机翼 |
| 1.1.1 大展弦比布局无人机 |
| 1.1.2 航空领域中复合材料的应用 |
| 1.2 机翼结构模型研究现状 |
| 1.3 机翼结构优化方法 |
| 1.4 本文主要研究工作和内容安排 |
| 第二章 复合材料大展弦比机翼方案设计 |
| 2.1 飞机总体参数 |
| 2.2 机翼外形参数化及气动分析 |
| 2.2.1 机翼外形参数化 |
| 2.2.2 气动分析 |
| 2.3 机翼结构参数 |
| 2.3.1 机翼结构布置参数 |
| 2.3.2 结构尺寸参数 |
| 2.3.3 结构材料属性 |
| 2.4 参数化机翼结构有限元模型生成 |
| 2.5 气动载荷加载方式 |
| 2.6 机翼气动结构模型生成及计算流程 |
| 2.7 机翼重量计算 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 复合材料加筋板等效方法与验证 |
| 3.1 复合材料等效方法 |
| 3.1.1 复合材料加筋板等效方法思路 |
| 3.1.2 层合板等效刚度 |
| 3.1.3 蒙皮等效中性面的计算 |
| 3.1.4 桁条等效刚度矩阵 |
| 3.1.5 蒙皮刚度矩阵的位移变换 |
| 3.1.6 有限元模型中等效方法的应用 |
| 3.2 大展弦比机翼等效有限元模型精度验证 |
| 3.2.1 等效有限元模型验证方法 |
| 3.2.2 算例 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 复合材料大展弦比机翼优化计算与分析 |
| 4.1 基于等效模型的复合材料结构优化方法 |
| 4.1.1 复合材料剪裁设计 |
| 4.1.2 局部刚度优化 |
| 4.1.3 结构刚度和颤振速度优化 |
| 4.2 机翼结构优化平台 |
| 4.2.1 集成平台简介 |
| 4.2.2 机翼结构优化平台的建立 |
| 4.2.3 机翼结构优化平台的集成 |
| 4.3 优化结果 |
| 4.3.1 剪裁设计 |
| 4.3.2 局部刚度优化 |
| 4.3.3 优化结果总结 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 全文工作总结 |
| 5.2 进一步工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）基于CFD/CSD耦合的飞行器动导数数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究技术现状分析 |
| 1.2.1 CFD技术研究概况 |
| 1.2.2 动导数研究概况 |
| 1.2.3 基于CFD/CSD耦合的气动弹性数值模拟研究概况 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 流场数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流动控制方程 |
| 2.3 空间离散 |
| 2.3.1 基于非结构网格的有限体积方法 |
| 2.3.2 HLLC格式 |
| 2.3.3 粘性通量项的计算方法 |
| 2.4 时间离散 |
| 2.4.1 LU-SGS方法 |
| 2.4.2 双时间步长方法 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.5.1 物面边界条件 |
| 2.5.2 远场边界条件 |
| 2.5.3 对称边界条件 |
| 2.6 湍流模型 |
| 2.7 数值算例验证 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于强迫振动方法的动导数预测方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动导数计算方法 |
| 3.2.1 强迫振动法 |
| 3.2.2 差分法 |
| 3.2.3 准定常方法 |
| 3.3 算例验证 |
| 3.3.1 NACA0012翼型 |
| 3.3.2 Finner导弹 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于CFD/CSD耦合的动导数预测方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模态方程及其求解 |
| 4.2.1 模态方程 |
| 4.2.2 Newmark方法 |
| 4.3 动网格方法 |
| 4.3.1 Delaunay图映射弹簧原理混合动网格方法 |
| 4.3.2 基于结构网格的动态重叠网格方法 |
| 4.4 插值方法 |
| 4.4.1 TPS方法 |
| 4.4.2 IPS方法 |
| 4.4.3 CVT方法 |
| 4.5 CFD/CSD耦合策略 |
| 4.6 刚体运动方程 |
| 4.7 基于CFD/CSD耦合的气动弹性数值模拟算法 |
| 4.8 算例计算 |
| 4.8.1 刚性响尾蛇AIM-9动导数数值模拟 |
| 4.8.2 基于气动弹性方法的响尾蛇AIM-9动导数数值模拟 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）远程空空导弹建模和自动驾驶仪设计方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内外空空导弹研究现状 |
| 1.2.2 气动参数工程估算法研究现状 |
| 1.2.3 导弹自动驾驶仪设计研究现状 |
| 1.3 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 远程空空导弹相关模型建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 坐标系定义 |
| 2.3 坐标系间的转换关系 |
| 2.4 导弹运动数学模型 |
| 2.4.1 导弹质心动力学方程 |
| 2.4.2 导弹质心运动学方程 |
| 2.4.3 导弹绕质心动力学方程 |
| 2.4.4 导弹绕质心运动学方程 |
| 2.4.5 质量变化方程 |
| 2.4.6 几何关系方程 |
| 2.5 目标运动数学模型 |
| 2.5.1 目标动力学方程 |
| 2.5.2 目标运动学方程 |
| 2.6 相对运动模型 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 远程空空导弹气动建模与弹道仿真研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于工程估算法的气动建模方法 |
| 3.2.1 法向力系数估算方法 |
| 3.2.2 阻力系数估算方法 |
| 3.2.3 质量参数估算 |
| 3.2.4 压力中心计算 |
| 3.2.5 俯仰力矩系数估算方法 |
| 3.2.6 不同坐标系下的气动力系数转化 |
| 3.3 三自由度弹道建模 |
| 3.3.1 三自由度气动力计算 |
| 3.3.2 计算平衡迎角 |
| 3.3.3 计算导弹的阻力 |
| 3.4 仿真结果与分析 |
| 3.4.1 气动建模仿真结果 |
| 3.4.2 三自由度仿真结果与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 远程空空导弹过载自动驾驶仪设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于极点配置的PI校正自动驾驶仪设计 |
| 4.2.1 空空导弹三通道动力学解耦线性化 |
| 4.2.2 线性化模型的状态空间与传递函数 |
| 4.2.3 基于极点配置的PI校正两回路自动驾驶仪设计 |
| 4.2.4 滚转通道两回路自动驾驶仪设计 |
| 4.2.5 基于选定弹道特征点的控制系统仿真 |
| 4.3 基于 μ 综合的鲁棒自动驾驶仪设计 |
| 4.3.1 导弹俯仰通道不确定性模型 |
| 4.3.2 自动驾驶仪结构设计与性能分析 |
| 4.3.3 鲁棒控制器设计 |
| 4.3.4 自动驾驶仪特征点仿真结果与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（8）基于CFD/CSD的机动过程中飞行器气动弹性数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究技术现状分析 |
| 1.2.1 CFD技术研究概况 |
| 1.2.2 基于CFD/CSD耦合的气动弹性数值模拟研究概况 |
| 1.3 本文主要工作 |
| 第二章 流场数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 流动控制方程 |
| 2.3 空间离散 |
| 2.3.1 基于非结构网格的有限体积方法 |
| 2.3.2 HLLC格式 |
| 2.3.3 粘性通量项的计算方法 |
| 2.4 时间离散 |
| 2.4.1 LU-SGS方法 |
| 2.4.2 双时间步长方法 |
| 2.5 边界条件 |
| 2.5.1 物面边界条件 |
| 2.5.2 远场边界条件 |
| 2.5.3 对称边界条件 |
| 2.6 湍流模型 |
| 2.7 数值算例验证 |
| 2.7.1 ONERA M6机翼跨声速绕流数值模拟 |
| 2.7.2 DLR-F6翼身组合体跨声速绕流数值模拟 |
| 2.7.3 NACA0012翼型俯仰振荡 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 基于模态方程的气动弹性数值方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模态方程及其求解 |
| 3.2.1 模态方程 |
| 3.2.2 NewMark方法 |
| 3.3 动网格方法 |
| 3.3.1 Delaunay图映射弹簧原理混合动网格方法 |
| 3.3.2 基于非结构网格的动态重叠网格方法 |
| 3.4 插值方法 |
| 3.4.1 TPS方法 |
| 3.4.2 IPS方法 |
| 3.4.3 CVT方法 |
| 3.5 CFD/CSD耦合策略 |
| 3.6 算例验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于CFD/CSD耦合的机动状态下飞行器气动弹性数值模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 刚体六自由度方程及其求解方法 |
| 4.3 基于CFD/CSD耦合的飞行器机动状态下气动弹性数值模拟算法 |
| 4.4 算例分析 |
| 4.4.1 AGARD 445.6 非定常俯仰震荡 |
| 4.4.2 AIM-9l响尾蛇导弹在弹性舵偏下机动过程数值模拟研究 |
| 4.4.3 AIM-9l响尾蛇导弹快速拉起机动过程中气动弹性特性数值模拟研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）制导航弹气动布局数值分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及其意义 |
| 1.2 制导航空炸弹研究现状与发展趋势 |
| 1.3 流体与流体运动的基本概念 |
| 1.4 计算流体力学发展及其在飞行器设计中的应用 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 数值方法 |
| 2.1 基本方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.3 有限体积法 |
| 2.3.1 有限体积法及其基本思想 |
| 2.3.2 控制方程与计算区域的离散 |
| 2.4 网格生成及自适应技术 |
| 2.4.1 笛卡尔网格 |
| 2.4.2 结构化网格 |
| 2.4.3 非结构化网格 |
| 2.4.4 网格质量的检查与评估 |
| 2.4.5 自适应网格 |
| 2.5 边界条件和初始条件 |
| 2.5.1 边界条件 |
| 2.5.2 初始条件 |
| 2.6 数值模拟一般求解流程 |
| 3 卫星制导航弹气动特性数值模拟与风洞试验的对比 |
| 3.1 风洞实验 |
| 3.2 数值模拟 |
| 3.2.1 数值模拟结果图 |
| 3.2.2 计算结果与风洞实验数据对比分析 |
| 4 双模制导航弹气动特性数值模拟 |
| 4.1 航弹头部天线罩的形状选择 |
| 4.2 航弹纵向静稳定性与升阻特性要求 |
| 4.3 双模制导航弹模型的建立与网格划分 |
| 4.4 航弹绕流流场数值模拟 |
| 4.4.1 静稳定性模拟结果与分析 |
| 4.4.2 升阻特性模拟结果与分析 |
| 5 气动布局优化方案的流场数值模拟 |
| 5.1 模型的建立与网格划分 |
| 5.2 升阻特性模拟结果与分析 |
| 5.3 静稳定性模拟结果与分析 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 后续展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、高速飞机的全机气动力数值分析（论文参考文献）
- [1]翼型研究的历史、现状与未来发展[J]. 韩忠华,高正红,宋文萍,夏露. 空气动力学学报, 2021
- [2]临近空间高速飞机概念设计工具集开发[D]. 钱晓强. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [3]一种复合式直升机总体设计研究[D]. 曾嘉楠. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [4]采用格栅加筋壁板的大展弦比机翼结构优化设计[D]. 边曙光. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [5]大展弦比复合材料机翼结构优化设计[D]. 刘东伟. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [6]基于CFD/CSD耦合的飞行器动导数数值模拟[D]. 缪程珠. 南京航空航天大学, 2018(02)
- [7]远程空空导弹建模和自动驾驶仪设计方法研究[D]. 单喜清. 哈尔滨工业大学, 2017(02)
- [8]基于CFD/CSD的机动过程中飞行器气动弹性数值模拟研究[D]. 虞佳磊. 南京航空航天大学, 2017(03)
- [9]双尾撑无人机气动数值计算[J]. 薛松海,李琦. 西安航空技术高等专科学校学报, 2012(03)
- [10]制导航弹气动布局数值分析[D]. 张洪. 南京理工大学, 2010(08)