大型涡桨飞机发动机短舱对机翼气动影响及控制

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作者 赵富荣 魏猛 +1 位作者 杨康智 程志航 《西安航空学院学报》 2024年第1期14-18,共5页

为了研究大型涡桨飞机发动机短舱对机翼的气动干扰,首先分析短舱机翼的气动干扰对飞机失速特性和最大升力系数的影响,总结短舱机翼气动干扰的流动机理,然后结合实际案例进行工程应用分析。结果表明:短舱对机翼的气动影响主要表现在失速... 为了研究大型涡桨飞机发动机短舱对机翼的气动干扰,首先分析短舱机翼的气动干扰对飞机失速特性和最大升力系数的影响,总结短舱机翼气动干扰的流动机理,然后结合实际案例进行工程应用分析。结果表明:短舱对机翼的气动影响主要表现在失速特性和最大升力系数方面;优化设计短舱控制剖面能有效改善飞机失速特性;通过精细设计调整短舱与机翼前缘涡流位置和强度,可以使短舱对机翼产生的气动影响符合设计预期。研究结果为改善大型涡桨飞机短舱对机翼气动干扰提供一定方法。 展开更多

关键词 涡桨飞机 短舱 气动影响 失速特性 最大升力系数

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螺旋桨桨叶根部断裂飞脱轨迹数值仿真

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作者 温庆 刘冠冕 +2 位作者 程志航 杨康智 魏猛 《航空发动机》 北大核心 2024年第4期142-149,共8页

螺旋桨桨叶断裂飞脱轨迹对飞机的安全性有重要的影响。为了研究螺旋桨桨叶根部断裂后的运动过程,采用数值模拟方法进行了仿真分析,并与风洞试验结果对比。将求解区域划分为10个网格区域,对其中3个螺旋桨旋转区域单独划分网格,通过滑移... 螺旋桨桨叶断裂飞脱轨迹对飞机的安全性有重要的影响。为了研究螺旋桨桨叶根部断裂后的运动过程,采用数值模拟方法进行了仿真分析,并与风洞试验结果对比。将求解区域划分为10个网格区域,对其中3个螺旋桨旋转区域单独划分网格,通过滑移网格进行数据传递,对有飞脱桨叶的螺旋桨的6个桨叶分别设置重叠网格。采用螺旋桨真实旋转的非定常方法获得周期性稳定的空间流场,当飞脱桨叶到达指定位置后,求解桨叶的6自由度运动方程,计算桨叶的飞行轨迹。结果表明:在短时间内,该螺旋桨的桨叶飞脱后的运动轨迹主要受惯性力的影响,而气动力的影响不大;飞脱桨叶的桨根在第0.015 s左右与后继桨叶的桨尖相撞,与测力风洞试验的断桨事故诊断结果相符。 展开更多

关键词 螺旋桨 重叠网格 根部断裂 飞行轨迹 数值模拟 航空发动机

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内吹式襟翼边界层控制技术研究

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作者 温庆 杨康智 +1 位作者 彭新春 程志航 《气动研究与试验》 2024年第5期52-57,共6页

本文对内吹式边界层控制方案的气动力特性进行风洞试验,获得了不同吹气动量系数时的气动力特性,同时对该方案进行计算流体力学(CFD)数值模拟对比研究。为了大幅减少网格数量,数值模拟的吹气边界选择在喷口处代替稳压腔边界,采用变风速... 本文对内吹式边界层控制方案的气动力特性进行风洞试验,获得了不同吹气动量系数时的气动力特性,同时对该方案进行计算流体力学(CFD)数值模拟对比研究。为了大幅减少网格数量,数值模拟的吹气边界选择在喷口处代替稳压腔边界,采用变风速的形式改变吹气动量系数。结果表明,数值模拟和风洞试验结果整体趋势吻合较好,计算结果在升力方向上较为乐观,在大吹气动量系数时,起飞状态计算比试验的升力系数大5.7%左右,俯仰力矩系数的误差在3%左右。计算结果还表明,采用高速气流对襟翼边界层进行吹除,增加了襟翼边界层的能量,消除了襟翼的分离,襟翼吹气不仅增加了襟翼上面的负压,由于高速气流的引射作用,主翼面的负压同样大幅增加,进而提高整个翼面的升力;在大迎角时,失速形式仍旧是襟翼失速,而不是头部失速。 展开更多

关键词 边界层控制 吹气动量系数 数值模拟 风洞试验 失速形式

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采用吹气襟翼的机翼外侧前缘缝翼研究 被引量：1

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作者 温庆 程志航 +1 位作者 邱亚松 杨康智 《气动研究与试验》 2023年第3期88-96,共9页

机翼采用的吹气襟翼偏度很大,由于在前缘产生强大的吸力峰值,会导致失速迎角明显减小。这个问题可以采用可移动的前缘装置来解决,这些装置改善了压力分布,增加了失速迎角,并提高最大升力系数。通常情况下,前缘装置需要在整个前缘布置,... 机翼采用的吹气襟翼偏度很大,由于在前缘产生强大的吸力峰值,会导致失速迎角明显减小。这个问题可以采用可移动的前缘装置来解决,这些装置改善了压力分布,增加了失速迎角,并提高最大升力系数。通常情况下,前缘装置需要在整个前缘布置,但是由于螺旋桨飞机的特殊性,仅在没有滑流影响的外翼段布置即可达到延迟失速的效果。首先针对机翼外翼进行前缘缝翼的二维剖面优化设计,分析了前缘缝翼对翼型失速迎角的影响,然后在三维方案上进行了仿真分析,计算模型考虑了螺旋桨滑流和襟翼吹气的影响,并进行了风洞试验验证。结果表明,采用吹气襟翼的机翼外侧设计前缘缝翼以后,在有动力条件下,失速迎角提高5°,最大升力系数增加0.3。 展开更多

关键词 吹气襟翼 前缘缝翼 失速迎角 螺旋桨滑流

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短舱扰流片对螺旋桨飞机的失速减缓研究 被引量：1

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作者 温庆 杨康智 +2 位作者 魏猛 程志航 贾重任 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期2610-2617,共8页

翼吊螺旋桨发动机的短舱对飞机的升力失速特性有明显的影响,采用数值模拟方法研究了短舱扰流片对失速的影响效果。数值仿真和风洞试验表明,在零推力状态,某大型四发螺旋桨飞机在超过失速迎角以后,内外发动机之间的机翼首先分离,并快速... 翼吊螺旋桨发动机的短舱对飞机的升力失速特性有明显的影响,采用数值模拟方法研究了短舱扰流片对失速的影响效果。数值仿真和风洞试验表明,在零推力状态,某大型四发螺旋桨飞机在超过失速迎角以后,内外发动机之间的机翼首先分离,并快速推进到机翼前缘,失速以后升力损失达到最大升力系数的30%左右。为了限制机翼的分离速度,在外发短舱的内侧,安装了一个扰流片。仿真结果表明,在最佳设计位置,明显改善了失速特性,与无扰流片状态相比失速以后升力损失减小50%左右,失速迎角没有明显变化。不同的扰流片安装位置对失速的改善效果差异明显,从最佳位置向周向以及螺旋桨方向移动会造成扰流片失效,向机翼方向移动对改善机翼分离速度有效,但是会明显降低失速迎角,向机翼方向移动后,受周向位置的影响减小。针对最佳设计位置开展了着陆构型零推力状态的风洞试验验证,加装扰流片以后,机翼失速后的升力损失由0.92降低至0.42左右,升力损失减少54%,与数值仿真结论基本一致。 展开更多

关键词 螺旋桨 短舱 扰流片 安装位置 失速 升力损失

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船身式水陆两栖飞机起降飞行仿真研究 被引量：5

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作者 王峥华 段旭鹏 +1 位作者 程志航 孙卫平 《航空工程进展》 CSCD 2021年第1期72-78,90,共8页

水陆两栖飞机地面和水面起降特性需要满足适航规章的要求,有必要在飞机方案的优化设计过程中建立准确的计算分析方法来开展评估,以保证飞机方案的适航符合性、降低设计更改风险。基于滑行艇水面滑行水动力分析方法、地面起落架多体动力... 水陆两栖飞机地面和水面起降特性需要满足适航规章的要求,有必要在飞机方案的优化设计过程中建立准确的计算分析方法来开展评估,以保证飞机方案的适航符合性、降低设计更改风险。基于滑行艇水面滑行水动力分析方法、地面起落架多体动力学建模方法及Matlab/Simulink仿真环境,分别建立某船身式水陆两栖飞机水面、地面起降的飞行仿真模型,数学模型中包含飞机本体飞行力学模型、水动力模型或起落架模型,通过对算例飞机水面和地面起飞过程开展飞行仿真,得到飞机各运动状态变量、起落架参数、水动力等的时间历程,并与飞行试验、水池试验数据进行对比分析。结果表明:所建立的船身式水陆两栖飞机地面、水面飞行仿真方法达到了型号设计的精度要求,仿真结果与试验试飞结果吻合得较好。 展开更多

关键词 水动力模型 水陆两栖飞机 起落架模型 飞行仿真

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多发螺旋桨飞机结冰气象探测器安装位置研究

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作者 刘冠冕 张帆 +2 位作者 程志航 杨康智 秦何军 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期285-293,共9页

针对多发螺旋桨飞机自然结冰试飞的气象探测需求,采用数值方法对结冰气象探测器的安装位置进行了研究。依据适航规章要求,提出结冰气象探测器安装位置的设计原则。采用虚拟桨盘方法计算空气场,在此基础上计算水滴场,获得空间的液态水含... 针对多发螺旋桨飞机自然结冰试飞的气象探测需求,采用数值方法对结冰气象探测器的安装位置进行了研究。依据适航规章要求,提出结冰气象探测器安装位置的设计原则。采用虚拟桨盘方法计算空气场,在此基础上计算水滴场,获得空间的液态水含量分布。基于某大型水陆两栖飞机,对可行的结冰气象探测器安装位置进行了分析,获得了机身和机翼安装方案的基本规律。结果表明:水滴直径和迎角对安装位置及高度影响较大,工况选取时应对结冰气象条件和飞行包线具有一定的覆盖性;机身背部安装方案受水滴遮蔽区影响明显,所需安装高度较高,且随安装位置后移而增加;机翼下翼面安装方案应避开螺旋桨滑流影响区,结构安装支架适宜布置在前梁附近,安装高度普遍小于机身背部安装方案。以上原则及参数规律可为同类多发螺旋桨飞机提供参考。 展开更多

关键词 结冰气象探测器 多发螺旋桨飞机 螺旋桨滑流 安装位置 结冰 自然结冰试飞

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新时代高校美育工作刍议

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作者 程志航 《科教文汇》 2023年第18期61-63,共3页

美育对于一个人的全面发展有着不容替代的关键作用,是“五育融合”发展当代科学教育体系图谱的重要内容,也是当前我国诸育并举中发展相对滞后的部分。美育具有升华情感价值形象、潜在推动诸育融合、贯通教育发展阶段等基本作用,在培养... 美育对于一个人的全面发展有着不容替代的关键作用,是“五育融合”发展当代科学教育体系图谱的重要内容,也是当前我国诸育并举中发展相对滞后的部分。美育具有升华情感价值形象、潜在推动诸育融合、贯通教育发展阶段等基本作用,在培养锻造人的审美观与审美力、熏陶与促进人的创造力等方面有着十分独特的实践价值。 展开更多

关键词 新时代 高校美育 教育工作 具体刍议

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吹气襟翼的螺旋桨滑流影响模拟

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作者 温庆 程志航 +1 位作者 邱亚松 杨康智 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1123-1132,共10页

采用数值模拟方法,对内吹式附面层控制方案(吹气襟翼)的全机带螺旋桨滑流影响的气动力特性进行仿真计算,并与风洞试验结果对比。将4个螺旋桨区域单独划分网格,在各个域之间通过面搭接网格进行数据传递。采用基于多重参考坐标系的准定常... 采用数值模拟方法,对内吹式附面层控制方案(吹气襟翼)的全机带螺旋桨滑流影响的气动力特性进行仿真计算,并与风洞试验结果对比。将4个螺旋桨区域单独划分网格,在各个域之间通过面搭接网格进行数据传递。采用基于多重参考坐标系的准定常方法和螺旋桨真实旋转的非定常方法,对升阻特性进行计算,并与风洞试验结果进行了对比。结果表明:准定常方法可以大致捕捉到升力特性曲线的发展趋势,但所计算的固定迎角下的升力系数具体数值与试验测试结果存在较大差距,该方法所捕捉的失速迎角也普遍小于试验测试结果,阻力特性也差距较大;非定常方法可以比较准确地捕捉到升力特性曲线发展趋势,对失速迎角及固定迎角下的升力系数具体数值捕捉也比较准确,阻力平均误差控制在15%以内。 展开更多

关键词 吹气襟翼 螺旋桨滑流 滑移网格 CFD方法 风洞试验

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公务机机翼气动外形优化研究 被引量：1

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作者 马晓永 吴军强 +4 位作者 肖云雷 张彦军 程志航 秦何军 苗帅 《航空工程进展》 CSCD 2022年第2期27-31,44,共6页

随着世界经济贸易的发展,轻中型公务机愈发受到客户的青睐。为了进一步提升高速涡扇公务机的总体气动性能,采用基于全速势方程的流场快速求解方法,集成序列二次规划(SQP)优化算法和类函数/型函数变换(CST)自由变形(FFD)方法,对某轻中型... 随着世界经济贸易的发展,轻中型公务机愈发受到客户的青睐。为了进一步提升高速涡扇公务机的总体气动性能,采用基于全速势方程的流场快速求解方法,集成序列二次规划(SQP)优化算法和类函数/型函数变换(CST)自由变形(FFD)方法,对某轻中型高速涡扇公务机机翼进行多点优化设计研究,并对优化结果进行对比分析。结果表明:优化后公务机全机阻力系数明显减小,阻力发散特性得到了显著改善,优化方法有效引导了机翼气动外形有利变化。 展开更多

关键词 轻中型公务机 机翼 气动外形优化 TRANAIR 数值模拟

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吹气式附面层控制系统对水陆两栖飞机的重量与平衡影响研究

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作者 夏明广 戴诗龙 +1 位作者 程志航 刘玄 《航空制造技术》 2020年第20期86-92,共7页

针对吹气式附面层控制系统可提高飞机起降过程中翼面及舵面的最大升力系数,重点开展最大升力系数提高对水陆两栖飞机着水载荷影响导致的飞机船体及浮筒结构减重研究,设计了一种吹气式附面层控制系统布局方案,估算了该设计方案的吹气系... 针对吹气式附面层控制系统可提高飞机起降过程中翼面及舵面的最大升力系数,重点开展最大升力系数提高对水陆两栖飞机着水载荷影响导致的飞机船体及浮筒结构减重研究,设计了一种吹气式附面层控制系统布局方案,估算了该设计方案的吹气系统重量与重心数据,分析了最大升力系数提高对飞机船体着水载荷系数及压力分布的影响,应用了工程估算方法评估着水载荷变化对飞机船体及浮筒的重量与重心影响。结果显示加装吹气系统后,某型水陆两栖飞机着水载荷降低26.4%,船体及浮筒结构可减重15.3%,船体及浮筒结构减重量与加装吹气系统的增重量近似相等,飞机重量性能无损失。 展开更多

关键词 吹气式附面层控制系统 吹气系统 水陆两栖飞机 着水载荷 重量与平衡

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