机翼可折叠的飞翼布局飞行器验证机

飞翼布局飞行器拥有很高的气动效率,常规飞翼布局飞行器无法安装大襟翼,使得飞机的起降与巡航效率之间相互矛盾.设计一款机翼可以在空中向下折叠的飞行器,起飞降落阶段、机翼展开,使得飞机的起降距离减短:在巡航阶段,机翼折叠收起,减少阻力,提高巡航效率。对验证机进行FULENT气动分析,随着飞行速度的增加,折叠状态下的升阻比大于展开的状态,气动效果明显提升。     

低雷诺数条件下增加机翼升力方法的风洞试验研究

二维机翼G-1是从在北欧海岸线上生活的白天鹅的翅膀上截取的、通过仿生学原理所设计的一款低雷诺数机翼,已被一些航空俱乐部的轻型运动飞机所采用。作为轻型运动飞机产生升力的主要部件,在起飞和降落时(低雷诺数条件下)需要增大攻角来弥补速度降低所损失的升力,同时为了避免攻角过大而使得飞机失速,则需要辅助装置来保持飞机的升力。本期风洞试验运用了两项"被动控制技术"来探索在低雷诺数条件下保持或增加机翼升力的可能性,一是使用双半三角形涡流发生器,二是加厚机翼后缘,使上下表面不连续。     

水翼型水上飞机水动性能数值计算及分析

采用空气动力和水动力耦合求解并结合动力学平衡方程方法对水翼型水上飞机水面起飞过程水动性能进行计算。使用Realizable k-ε模型对NACA0012三维地效机翼进行计算,验证空气动力计算方法。使用流体体积函数(VOF)方法对验证模型在不同弗汝德数下进行数值模拟,验证水动力计算方法。最后,对水翼型和双浮筒型水上飞机水面起飞过程进行数值计算,计算结果表明,水翼能够产生较大水动升力,当速度达到12 m/s时,水翼产生的水动升力将机身抬离水面;水翼水动升力峰值为6 395 N,约占飞机总升力的83%,双浮筒型水上飞机阻力增加较快,其阻力峰值约为水翼型水上飞机阻力峰值的1. 87倍,从而证明了水翼能够产生较大水动升力并能有效降低水上飞机的水动阻力。     

大型飞机在风切变环境中的轨迹控制研究

基于低空风切变对飞行安全的影响,提出了一种控制低空风切变中轨迹的方法--改变油门加控制俯仰姿态的方法,这种方法从动力控制和飞机运动参数约束两方面提高了风切变中飞机的飞行安全性。动力控制主要是改变飞机的飞行速度,提高飞机飞行时所需的升力,俯仰姿态控制主要是防止飞机阻力过大,从而造成飞机的高度损失,同时也为了保证合适的升阻比。通过仿真分析,说明该方法可以大大提高飞机的低空安全性。     

新型缝翼对机翼气动性能影响的实验研究

随着经济的发展,飞行运动渐渐成为人们所喜爱的体育项目之一,低速二维机翼是轻型运动飞机产生升力的主要部件。二维机翼W-1是一款经典的轻型飞机机翼。二维缝翼S-1是一款根据仿生原理设计的增升装置,用来延迟在低雷诺数和大攻角条件下二维机翼W-1上表面的流动分离。通过一系列的风洞试验,来验证缝翼S-1对二维机翼W-1的边界层分离和升力的影响。试验结果表明:在低雷诺数条件下,缝翼S-1的使用对二维机翼W-1的边界层分离有明显的抑制作用,二维机翼W-1的失速攻角延迟了3.5°,最大升力系数增加了30.5%。     

飞机机翼上壁板结构初步设计技术

机翼是飞机的重要组件,其主要作用是产生升力、储存燃油等,机翼上壁板作为机翼的重要组成部分之一,其结构设计在整个机翼结构设计过程中有举重轻重的地位,它将关系到飞机研制的成功与否,直接影响到飞机研制的周期、费用和可靠性。在飞机研制初期,需一个快速、有效的机翼上壁板设计方法,减少其初步设计时间,及时为上游专业提供反馈,继而有利于飞机设计过程的迭代,缩短研制周期,减少研制费用。本文从该需求出发,提出了一种有效的飞机机翼上壁板结构初步设计方法。     

坝代飞机家族的“新秀”

可以折叠的飞机美国芝加哥的一家飞机制造商研制出一种可以折叠的小型飞机。这种飞机的最大特点是用翼型降落伞作为机翼，因而可以避免一般机翼飞机飞行速度下降到一定高度时所发生的“失速”现象。这就使它成为世界上最为安全的飞机。     

水陆两栖飞机全机模型静水滑行水动性能预报

水面起飞性能是水面飞行器的基本性能,也是总体技术的核心,涉及多个学科领域。水陆两栖飞机水面高速滑行水动力性能与排水型船不同,具有速度高、运动复杂等特点,高速滑行时一方面受到较大的水动升力,另一方面受到机翼的升力。本文结合水陆两栖飞机水面高速滑行特点,利用RANS数值方法和重叠网格技术对水陆两栖飞机全机模型开展数值仿真模拟,分析了自由液面水气分布、机身底部压力分布特征,并将阻力、姿态和升沉与水池模型试验结果进行对比,验证了数值方法的准确性,为水陆两栖飞机静水滑行水动性能数值预报提供技术基础。     

翼面升力系统

本系统克服了目前普遍采用的前橼缝翼容易引起大迎角的缺点。前橼缝翼安装在机翼前端,其产生的升力不过重心,形成力矩,使飞机上仰。翼面升力系统产生的升力与原升力方向相同,不会形成力矩,所以不会造成大迎角的问题。经过试验验证,本系统具有很强的实用性。     

高速滑坡飞行气动特性的风洞试验研究

国内外已发生的许多大型高速滑坡在近程活动阶段均呈现飞行运动，高速滑体如同机翼一样，将产生机翼效应。这种空气动力学效应不仅使滑坡飞行得更远，而且使位能更多地转变成滑坡飞行的功能，使滑体获得更大的速度，将高速滑体制成相似的机翼模型，进行风洞试验，即可测定滑坡凌空飞行的空气动力学参数，从而计算大型高速滑坡凌空飞行的空气动力升力、飞行速度和飞行距离等。风洞试验结果表明：高速滑坡体的几何形与结构、飞行姿态对高速滑坡飞行气动特性有显著影响，而飞行速度对气动特性的影响甚小。     

飞机倒飞为什么不会掉下来?

飞机的机翼相对于机身的水平轴线有大约4°的仰角,这叫做机翼的翼弦安放角。你把手掌相对于水平面成45°角挡住快速吹来的气流,就能够感觉到这种升力。正是这个原理,使得飞机可以倒飞。在倒飞时,飞机的机头要比正常飞行时向天空上翘一些,这是为了抵消机翼的翼弦安放角。     

积冰对飞机飞行的影响及除冰方法

飞机在飞行过程中或在露天环境下停放时,如遇降水或水气直接凝华,在机翼、机身、发动机及螺旋桨、动静压孔等部位会形成冰雪霜等附着物.附着物在飞机机体表面上形成粗糙面,使飞机气动外形不光滑、飞机的空气动力特性受到影响,严重的情况下将导致同样速度下飞机飞行的阻力增大,升力减小,起飞距离变长,还会导致提供给仪表系统的数据出现错误...     

新型双机身鸭式布局无人机气动特性

优化载重性能的气动布局设计是当前无人机研究重要方向,为提高物资运载能力和结构性能,基于连接翼、双机身、鸭式布局设计,提出一种新型双机身鸭式布局无人机,采用FLUENT详细研究了两种飞行速度下的升阻特性、压力云图、涡量分布等。研究结果表明,双机身鸭式布局无人机具有较高的升阻性能,速度提高时,升力系数增加而阻力系数减小,速度由30 m/s增加到60 m/s时,最大升力系数增加7.6%,升阻比增加4.8%;从表面压力云图看,升力主要贡献为前机翼、鸭翼和后机翼,失速迎角前后,后机翼未受前机翼和鸭翼气流干扰,提高了无人机的失速特性;巡航迎角状态的涡量较弱,仅在翼梢及部件连接处出现,失速迎角前后,翼梢、部件连接处涡系增强,且产生了干扰,机翼表面趋于分离。     

Z形折叠翼厚度对其气动特性影响分析

Z形折叠翼飞行器可在飞行过程中改变机翼面积,改善气动特性,执行多种任务.然而机翼折叠过程中有效气动面积、重心、气动焦点等参数的变化,会对飞行器气动特性产生较大影响.此外,机翼表面相互靠近,由机翼厚度引发的气动干扰也会导致升力、折叠铰链力矩等气动力发生变化.为此,首先利用薄翼理论和升力面法推导理想气体来流条件下折叠翼的定常气动力表达式.然后,采用CFD法分析折叠过程中折叠角、攻角和机翼厚度对飞行器升力、折叠铰链力矩等气动特性的影响,并将分析结果与升力面法结果对比.结果表明机翼折叠过程中,有效气动面积减小,升力、阻力系数总体呈下降趋势;随着折叠角增大,机翼表面相互靠近产生的低压区强度增加,机翼厚度对折叠翼气动特性影响显著增强.另外相比于CFD法,忽略机翼厚度项的升力面法对于折叠翼的气动力计算会产生较大误差.     

为什么飞机突破声速时,四周会出现锥形的水雾?

正Q:为什么飞机突破声速时,四周会出现锥形的水雾?众所周知,机翼升力的来源是下表面(压面)和上表面(吸面)之间的压力差,而压力差来源于机翼的翼型对气流的减速(压力上升)或加速(压力降低)。而对大部分能够超声速飞行的飞机而言,其机翼的上下表面都会对气流加速。不过压面对气流加速比较少,吸面加速比较多,所以还是可以产生足够的升力。当飞机接近声速飞行时,本来就非常快的气流再被机翼加速成为超声速流(supersonic flow),其压力骤然降低,体积快速膨胀。在这样类似绝热膨胀的过程中,气流的温度也快速降低。当温度低于露点(即实际水蒸气压超过饱和水蒸气压)时,空气中的水蒸气便会快速析出,形成一片凝结雾(见《科学世界》2018年第6期"湿度"一文)。A:     

翼尖装置参数对机翼气动力的影响

<正>前言缘于各个航空公司纷纷追求市场份额和高经济效益的大环境,各国飞机制造商使用了尽可能的方法,来达到提高飞机效率从而节约飞机燃油的目的。而提高效率或升阻比的最显而易见的方法是通过提高真实的或有效的展弦比来减少诱导阻力。端板作为提高机翼有效展弦比的一种方法被认可已有多年了,二十世纪七十年代由美国NASA Langley的Whitcomb博士研发的升力面(即小翼)才在应用上取得真正意义上的突破。它已经不再是一个简单的物理上的屏障,该小翼用其周围的环流来抵抗翼尖周围的流动。从此以后,由于小翼真正能够实现在阻力上有意义的改进,因此其也就被     

锯齿形拖拽体的沙泳运动离散元模拟研究

为了探索锯齿形拖拽体在颗粒中平动运动时所受阻力和升力的变化规律,利用颗粒离散元数值模拟的方法,对不同的锯齿倾角、侵入深度、运动速度以及边界条件情况下的拖拽体进行了比较全面的分析研究。结果表明,锯齿倾角越大,阻力和升力越大,侵入深度越大和速度越大,阻力越大。最后,建立了拖拽阻力的建议公式,实际归一化结果表明,锯齿倾角一定时,就可以确定相应参数,进而表达不同拖拽速度和不同侵入深度时的拖拽阻力。     

基于太阳能或风能发电的空中电站

本发明空中电站除以太阳能或风能发电外,还可作为一个空中工作平台进行空中照明、通讯传送和视频监控等多项工作(空中电站结构图见图1)。图1空中电站结构图飞机是由固定翼产生升力,由推进装置产生推(拉)力,在大气层中飞行的重于空气的飞行器。自从飞机发明以来,深刻地改变和影响着人们的生活,日益成为现代文明不可缺少的运载工具。飞机机翼的     

展向自适应机翼总体气动特性分析

针对展向自适应机翼的气动特性随折叠角度变化的问题,以经典翼型NACA0012为基础,设计了内外段比例为7∶1的展向自适应机翼。基于结构化网格和雷诺平均N-S方程,采用自主开发的流场求解器,研究了自适应机翼在不同速域、不同折叠角度情况下的总体气动性能以及操纵特性。从升阻比和机翼表面压力分布两个方面,对比了外段机翼在不同折叠角度下的总体气动效率以及折叠角度对流场特性的影响规律。研究结果表明,自适应机翼的对称变形在合适的折叠角度下可以使亚声速和超声速飞行条件下的气动效率大幅增加,增幅高达28%;亚声速飞行时的高气动效率来源于升力增加和阻力减小的共同作用,而超声速时的高气动效率主要来源于阻力的减小;在跨声速飞行条件下的气动特性随折叠角度变化不明显;非对称变形可以产生明显的用于方向操纵的滚转力矩和偏航力矩。通过将外段机翼折叠到不同角度,展向自适应机翼可以适应不同的飞行工况,获得更好的气动效益,可应用于下一代亚声速或超声速飞机。     

螺旋桨

螺旋桨有时也称为空气螺旋桨。当飞机的螺旋桨旋转时,它的桨叶把空气从前方吸入,然后在后面推出。这种推动飞机前进的方式与螺钉钻进木头的方式基本相同。同时,螺旋桨有着机翼的形状,它的桨叶的活动方式很像一个旋转的翅膀。螺旋桨的动力来源于飞机发动机,它为飞机前进提供推力,而不是向上的升力。