《風洞虛擬飛行試驗相似準則和模擬方法研究》是依託中國空氣動力研究與發展中心，由李浩擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：風洞虛擬飛行試驗相似準則和模擬方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李浩
- 依託單位：中國空氣動力研究與發展中心
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
先進飛行器高機動飛行時，其氣動特性和運動特性之間存在強烈的非線性耦合，傳統的風洞試驗技術無法實現較為真實的模擬機動運動，難以有效揭示複雜的氣動/運動非線性耦合特性與機理，因此需要發展新的風洞試驗技術- - 風洞虛擬飛行試驗，它是把飛行器模型安裝在風洞中具有三個轉動自由度的專用支撐裝置上，讓三個角位移可以自由轉動或者按照飛行器的飛行要求實時操縱控制舵面，來實現較為真實的模擬飛行器機動運動過程，進而達到探索其氣動/運動耦合機理的目的。發展風洞虛擬飛行試驗，其相似準則和模擬方法是必須首先要解決的核心理論問題。本項研究擬採用理論分析、建模仿真和風洞試驗相結合的方法，來研究確定風洞虛擬飛行的相似準則和模擬方法，為風洞虛擬飛行試驗的發展提供理論支撐，進而為氣動/運動非線性耦合特性與機理研究奠定試驗基礎。
結題摘要
高機動性和高敏捷性是現代先進飛行器的關鍵技術特徵。飛行器高機動飛行時，姿態角和角速度變化劇烈，周圍的繞流呈現強烈的非定常特性，並與運動特徵密切相關，從而使飛行器的氣動參數和運動參數之間形成強烈的非線性耦合。這種非線性耦合容易誘發非指令運動，危及飛行安全。 傳統基於線性疊加原理的風洞試驗技術割裂了氣動和運動之間耦合關係，無法有效揭示非線性耦合特性和機理，因此需要發展模擬真實機動飛行的新風洞試驗技術——風洞虛擬飛行試驗，它是把飛行器模型安裝在風洞中具有三個轉動自由度的專用支撐裝置上，讓三個角位移可以自由轉動或者按照飛行器的飛行要求實時操縱控制舵面，來實現較為逼真的模擬飛行器機動運動過程，進而達到探索其氣動/運動耦合特性和機理的目的。發展風洞虛擬飛行試驗，其相似準則和模擬方法是必須首先要解決的基礎理論問題。 本項目圍繞風洞虛擬飛行試驗的相似準則和模擬方法開展研究，主要研究內容包括：先進飛行器典型機動運動對風洞虛擬飛行試驗的模擬要求分析，風洞虛擬飛行試驗相似準則分析與驗證，風洞虛擬飛行試驗模擬方法分析與驗證。為此，在對先進飛行器典型機動運動特性分析的基礎上，提出了風洞虛擬飛行試驗的模擬要求；依據相似理論分析了風洞虛擬飛行試驗的相似準則，建立了氣動/飛行力學一體化數值模擬方法，對相似準則進行了數值驗證，分析了相似參數對機動運動特性的影響；採用氣動建模和飛行仿真方法，分析了風洞虛擬飛行試驗的模擬方法，開展了模擬方法的風洞虛擬飛行驗證試驗。 通過上述研究，確定了風洞虛擬飛行試驗的相似準則和模擬方法，為風洞虛擬飛行試驗技術的發展提供了理論支撐，進而為先進飛行器氣動/運動非線性耦合特性和機理研究奠定了試驗基礎。
