许斌, 梅睿, 马建敏, 张文

(1.复旦大学 力学与工程科学系, 上海 200433;2.上海机电工程研究所 结构设计与分析研究室, 上海 201109)

高速柔性飞行器耦合动力学研究进展

许斌1,2, 梅睿2, 马建敏1, 张文1

(1.复旦大学 力学与工程科学系, 上海 200433;2.上海机电工程研究所 结构设计与分析研究室, 上海 201109)

摘要:针对以超声速或高超声速飞行的高速柔性飞行器,气动加热、气动弹性与飞行动力学间的相互耦合效应更加显著的情况,综述了高速柔性飞行器耦合动力学的研究现状与进展,包括弹性变形引起的非定常气动力的主要计算方法、受热结构气动弹性分析、气动弹性与飞行耦合动力学分析等。最后,提出了高速柔性飞行器耦合动力学研究中需要进一步关注的方向及问题。

关键词:气动弹性; 非定常气动力; 气动加热; 飞行动力学; 超声速

0引言

飞行器在飞行过程中,除了有大范围空间刚体运动之外,还有小幅度弹性变形振动。传统飞行器设计根据需要一般分别建立飞行动力学和结构动力学模型,开展相关的力学分析工作[1]。前者一般将飞行器假设为刚体,考虑若干个刚体运动自由度进行建模,研究飞行器的飞行特性;后者主要考虑飞行器的弹性变形,研究飞行器弹性结构在气动载荷作用下的稳定性以及响应特性。此外,在开展以超声速或高超声速飞行的高速飞行器设计工作时,一般会对由于气动加热引起的飞行器结构温度变化及其影响进行分析与评估。……