亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        翼身融合飛機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中的建模與Simulink仿真

        2021-11-03 01:48:04王瑜嘉王永國(guó)魯鵬
        科技風(fēng) 2021年29期

        王瑜嘉 王永國(guó) 魯鵬

        摘要:隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)飛機(jī)的性能和隱身要求的提高,翼身融合布局由于更低的雷達(dá)散射面積和更優(yōu)的飛行性能被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域,然而由于特殊的布局也會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)的模態(tài)特性和運(yùn)動(dòng)響應(yīng)與常規(guī)飛機(jī)有所不同,本文對(duì)翼身融合飛機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中的橫航向的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了建立,并利用Simulink對(duì)飛機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中的時(shí)域響應(yīng)進(jìn)行了仿真,為該新型布局飛機(jī)的總體設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了參考。

        關(guān)鍵詞:航空航天;翼身融合;風(fēng)場(chǎng)模型;Simulink仿真;時(shí)域響應(yīng)

        1研究對(duì)象

        翼身融合飛機(jī)是一種典型的非常規(guī)氣動(dòng)布局飛機(jī)。翼身融合飛機(jī)沒有常規(guī)的桶狀機(jī)身,而是一種機(jī)翼與機(jī)身平滑過(guò)渡的飛機(jī)。翼身融合布局飛機(jī)的裝載區(qū)浸沒在了巨大的翼身組合體當(dāng)中,機(jī)翼與機(jī)身組合體形成了一個(gè)巨大的升力面,有利于提升飛機(jī)升力和燃油效率和氣動(dòng)隱身性能。

        本文的研究對(duì)象為自行設(shè)計(jì)的翼身融合布局飛機(jī),其平滑的翼身組合體消除了翼身連接處的直角結(jié)構(gòu),具有更低的雷達(dá)散射截面積(RCS),隱身性能好,在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有較高的生存力。其為大展弦比短機(jī)身構(gòu)型,從而使得其慣性矩與常規(guī)布局飛機(jī)有所差別。其主要包含升降舵、副翼、方向舵三種操縱面,分別控制飛機(jī)的俯仰操縱、滾轉(zhuǎn)操縱和偏航操縱。

        翼身融合飛機(jī)相比于常規(guī)布局飛機(jī)主要有以下特點(diǎn):

        (1)機(jī)翼與機(jī)身的融合,使得機(jī)體結(jié)構(gòu)大大得到簡(jiǎn)化,結(jié)構(gòu)重量更輕,剛性也更好,飛機(jī)整體的重量沿著翼展分布,可以有效降低機(jī)翼的彎曲和扭轉(zhuǎn)載荷。簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)也可以降低生產(chǎn)和維修費(fèi)用。

        (2)翼身融合的布局使得氣動(dòng)載荷分布合理,空氣動(dòng)力效率更高,減小了傳統(tǒng)布局飛機(jī)的機(jī)身與機(jī)翼之間產(chǎn)生的誘導(dǎo)阻力和干擾阻力,機(jī)翼與機(jī)身的融合體可以看是一個(gè)巨大的升力面,從而提升了飛機(jī)的升阻比[1]。

        (3)根據(jù)大量的分析研究和計(jì)算數(shù)據(jù),常規(guī)布局飛機(jī)的雷達(dá)罩、進(jìn)氣道、外掛物、尾翼之間的直角結(jié)構(gòu)都具有較大的雷達(dá)散射反射面積較。翼身融合飛機(jī)由于平滑的翼身組合體從而可以提升飛機(jī)的隱身性能,從而在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中具有較高的生存力。

        目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于翼身融合布局飛機(jī)的研究較多,由于翼身融合飛機(jī)特殊的構(gòu)型和氣動(dòng)布局,它的慣性矩分布、氣動(dòng)特性與常規(guī)飛機(jī)有較大的差異。而且所采用的新型操縱面,由于縱向力臂較短,操縱面尺寸通常較大,氣動(dòng)力和力矩耦合較為明顯。

        2飛機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中的模型建立

        飛機(jī)在飛行過(guò)程中,理想的條件是大氣中沒有風(fēng)的存在,而在實(shí)際的飛行中可能遇到各種各樣的風(fēng)場(chǎng)。研究飛機(jī)的穩(wěn)定性,不僅要研究在無(wú)風(fēng)狀態(tài)下的穩(wěn)定性,還要了解其在飛機(jī)的有風(fēng)條件下的穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力。為了研究飛機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)學(xué)響應(yīng)特性和大展弦比飛機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中飛行時(shí)自身的穩(wěn)定性,這樣就需要建立飛機(jī)在大氣風(fēng)場(chǎng)中動(dòng)力學(xué)模型,并利用Similink對(duì)飛機(jī)在風(fēng)場(chǎng)模型下的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)進(jìn)行仿真分析。

        2.1常見的風(fēng)場(chǎng)模型

        根據(jù)現(xiàn)有的理論以及大量的實(shí)驗(yàn)觀測(cè)數(shù)據(jù),大氣的運(yùn)動(dòng)一般可以分解為平均風(fēng)和紊流風(fēng)兩個(gè)部分。在大氣的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,風(fēng)速一般圍繞著一個(gè)平均值進(jìn)行波動(dòng),改值即為平均風(fēng),它主要體現(xiàn)的是大氣運(yùn)動(dòng)的大體趨勢(shì)。同時(shí)風(fēng)速會(huì)在一個(gè)相對(duì)較小的范圍內(nèi)上下波動(dòng),這反映了大氣運(yùn)動(dòng)的局部脈動(dòng)現(xiàn)象,稱之為紊流。所以通過(guò)合理建立相應(yīng)的時(shí)變平均風(fēng)場(chǎng)模型和時(shí)變紊流模型,便能夠模擬大部分的大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程[2]。

        GJB18586中提供了組成風(fēng)場(chǎng)部分特性的連續(xù)隨機(jī)紊流模型、離散紊流(或離散突風(fēng))模型和風(fēng)切變模型,可以用來(lái)檢驗(yàn)飛機(jī)在大氣擾動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)以及風(fēng)場(chǎng)對(duì)飛機(jī)飛行品質(zhì)的影響。本文選用的風(fēng)場(chǎng)模型為常值風(fēng)模型,是指風(fēng)速和風(fēng)向不隨時(shí)間和地點(diǎn)變化的模型,用一個(gè)固定的數(shù)值即可表示任一方向的風(fēng)速大小。

        翼身融合飛機(jī)在飛行過(guò)程中會(huì)遇到各種各樣的風(fēng)場(chǎng)。因此在研究了無(wú)風(fēng)條件下的本體特性后,還需了解飛機(jī)在有風(fēng)條件下的穩(wěn)定性和抗風(fēng)能力。因此需要建立相應(yīng)的風(fēng)場(chǎng)模型,對(duì)飛機(jī)在風(fēng)場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行仿真分析。

        大氣運(yùn)動(dòng)的一般形式可以分為平均風(fēng)和紊流風(fēng)。通過(guò)合理建立相應(yīng)的時(shí)變平均風(fēng)場(chǎng)模型和時(shí)變紊流風(fēng)場(chǎng)的模型,便可以模擬飛機(jī)在飛行中所受到的大氣運(yùn)動(dòng)過(guò)程。根據(jù)飛行品質(zhì)規(guī)范中提供的組成風(fēng)場(chǎng)特性的連續(xù)隨機(jī)紊流模型、離散紊流模型以及風(fēng)切變模型,可以檢驗(yàn)飛機(jī)在大氣擾動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)響應(yīng)。本節(jié)主要選取的風(fēng)場(chǎng)模型為常值風(fēng)模型:風(fēng)速和風(fēng)向不隨時(shí)間和地點(diǎn)變化的模型,用一個(gè)固定的數(shù)值來(lái)表示某一方向的風(fēng)速大小。

        2.2考慮風(fēng)場(chǎng)影響的飛機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型

        和常規(guī)布局飛機(jī)一樣,利用六自由度非線性動(dòng)力學(xué)模型,可以對(duì)翼身融合飛機(jī)在任一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行仿真分析,用來(lái)反映飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程。但是通常得不到解析解,只能進(jìn)行數(shù)值求解,無(wú)法給出具有普遍意義的一般規(guī)律。所以,在研究操穩(wěn)特性時(shí),通常會(huì)結(jié)合飛機(jī)的特性利用小擾動(dòng)方法對(duì)其非線性動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行線性化,利用解析法進(jìn)行研究,從而得到一般性的規(guī)律。從而飛機(jī)的小擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程分離為縱向和橫航向兩組方程。具體推導(dǎo)過(guò)程見參考文獻(xiàn)[3]。

        當(dāng)研究風(fēng)場(chǎng)中的飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)特性時(shí),需要建立風(fēng)場(chǎng)中飛機(jī)的動(dòng)力學(xué)模型,根據(jù)無(wú)風(fēng)條件下的飛機(jī)的六自由度方程,通常研究飛機(jī)在無(wú)風(fēng)情況的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型通常采用縱向和橫航向兩組的小擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程。

        結(jié)合飛機(jī)的縱向動(dòng)力學(xué)方程和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程,忽略掉操縱面偏轉(zhuǎn)對(duì)飛機(jī)的影響,得到氣流坐標(biāo)系下定直平飛狀態(tài)下飛機(jī)的橫航向小擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程:

        2.3翼身融合飛機(jī)模態(tài)特性分析

        翼身融合飛機(jī)的縱向運(yùn)動(dòng)具有兩個(gè)模態(tài),長(zhǎng)周期模態(tài)和短周期模態(tài);橫航向運(yùn)動(dòng)具有三種模態(tài),滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)、螺旋模態(tài)和荷蘭滾模態(tài)。橫航向運(yùn)功的模態(tài)具體的特點(diǎn)和物理成因介紹如下:

        (1)滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)對(duì)應(yīng)的是橫航向小擾動(dòng)方程中的模值較大的實(shí)根,衰減速度快,主要的運(yùn)動(dòng)變量為滾轉(zhuǎn)角速度和滾轉(zhuǎn)角。像翼身融合布局這樣的大展弦比的飛機(jī)一般滿足滾轉(zhuǎn)收斂模態(tài)的穩(wěn)定性要求。而小展弦比的飛機(jī)在某些飛行狀態(tài)下滾轉(zhuǎn)阻尼過(guò)小,此時(shí)需要橫向阻尼器來(lái)補(bǔ)償。

        熟女人妇 成熟妇女系列视频| 中日无码精品一区二区三区| 亚洲美女av二区在线观看| 中文字幕在线乱码亚洲| 欧美日韩一区二区三区在线观看视频| 免费a级毛片无码无遮挡| 中字亚洲国产精品一区二区| 国内揄拍国内精品久久| 久久99老妇伦国产熟女高清| 亚洲一区二区三区在线高清中文| 亚洲av无码偷拍在线观看| 日本道精品一区二区三区| 精品国产精品久久一区免费式| 精品国产一区二区三区香蕉| 一本一道久久a久久精品综合蜜桃 成年女人18毛片毛片免费 | 国产午夜无码片在线观看影院 | 欧美zozo另类人禽交| 日本女优久久精品观看| 国产亚洲精品美女久久久m| 亚洲成a人片在线观看无码| 久久精品国产只有精品96| 亚洲一区二区在线观看av| 久久成人精品国产免费网站| 老鸭窝视频在线观看| 亚洲午夜久久久久久久久久| 人妻aⅴ无码一区二区三区| 亚洲AV永久无码精品表情包| 国产三级精品av在线| 屁屁影院ccyy备用地址| 久久AV中文一区二区三区| 亚洲av一区二区三区网站| 成人国产一区二区三区av| 免费女人高潮流视频在线观看| 中文字幕无码精品亚洲资源网久久| 成在线人免费无码高潮喷水| 亚洲网站一区在线播放 | 欧美成人高清手机在线视频| 国产自拍视频免费在线观看| 亚洲精品成人网站在线播放| 久久亚洲av永久无码精品| 国产一级一片内射在线|