后置螺旋桨与双尾撑无人机气动干扰分析
2021-07-13赵维涛
兵器装备工程学报 2021年6期
关键词:模型
孙 崇,赵维涛
(沈阳航空航天大学 航空宇航学院, 沈阳 110136)
双尾撑(或称双尾梁)布局结构在现代无人机较为常见的布局方式,比如俄罗斯牵牛星、以色列苍鹭、沙特的猎鹰-1、阿联酋的联合、我国的BBK-005C等。
相对于普通气动布局,双尾撑布局型的优势在于有利于获得更大的翼展,布局比较稳定,可靠性较高。另外,由于螺旋桨发动机具有较大的推力、较高的推进效率、良好的经济性好等特点,使其在无人机领域得到了广泛的运用。
无论是无人机还是有人机,在其设计初期,获得飞机的气动特性参数,为工程设计提供依据,分析飞机周围的流场分布和其气动特性是十分重要的环节[1]。数值模拟方法相比其他方法具有设计时间短、设计费用低、假设限制少、应用范围广的特点,在飞机设计上应用广泛。数值模拟方法是利用计算数学对一系列网格节点进行离散时间数值求解的离散化方法。同时,随着20世纪90年代以来CFD技术的迅速发展,数值模拟方法也在研究螺旋桨滑流对机翼影响领域扮演着越来越重要的角色。
乔宇航等[2]针对螺旋桨位于翼段前方和后方滑流问题进行了数值模拟,研究表明螺旋桨位于翼段前方或后方均使得翼段升力、阻力、低头力矩增加,同时螺旋桨位于翼段后方时对翼段的影响较小;而翼段的存在使得螺旋桨的拉力、吸收功率和效率增加。韩俊豪等[3]研究了机翼对后置螺旋桨性能的影响,指出与无机翼相比,在相同情况下,机翼下洗流改变了螺旋桨附近流场,增加了螺旋桨的推力和扭矩。……
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