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基于CFD的方形截面导弹纵向虚拟飞行模拟 被引量：15
1
作者 陶洋 范召林 吴继飞 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期169-176,共8页
通过将飞行力学模型及操纵控制舵面的控制律同流体力学方程耦合求解,能够完成基于CFD方法的虚拟飞行模拟.通过这种方法实现了方形截面导弹的纵向虚拟飞行模拟.着重介绍了将飞行力学方程及舵偏控制律耦合到CFD解算器中的方法,以及用于复... 通过将飞行力学模型及操纵控制舵面的控制律同流体力学方程耦合求解,能够完成基于CFD方法的虚拟飞行模拟.通过这种方法实现了方形截面导弹的纵向虚拟飞行模拟.着重介绍了将飞行力学方程及舵偏控制律耦合到CFD解算器中的方法,以及用于复杂外形的需要随飞行器及舵偏一起运动的多块结构网格更新方法,研究成果未来可用于非线性条件下飞行器稳定性及控制律的检验.完成了方形截面导弹纵向虚拟飞行模拟,包括纵向俯仰自由度的迎角保持机动和通过舵面的偏转控制飞行器迎角按照预定的变化量减小;通过两种典型机动动作的模拟,证明发展的耦合计算方法以及所采用的配平算法可以成功地应用于虚拟飞行模拟中. 展开更多
关键词 虚拟飞行 非定常流动 飞行力学 方形截面导弹 耦合亚迭代
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方形截面导弹摇滚特性数值研究 被引量：4
2
作者 陶洋 袁先旭 +2 位作者 范召林 赵忠良 瞿佰红 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期285-290,共6页
采用隐式耦合求解RANS方程与滚转运动方程的方法研究了方形截面导弹的摇滚运动特性。耦合求解过程采用隐式处理提高了求解精度,采用强迫摇滚得到了自由滚转静导数和动导数;采用与摇滚方程的耦合求解得到了方形截面导弹模型在不同迎角下... 采用隐式耦合求解RANS方程与滚转运动方程的方法研究了方形截面导弹的摇滚运动特性。耦合求解过程采用隐式处理提高了求解精度,采用强迫摇滚得到了自由滚转静导数和动导数;采用与摇滚方程的耦合求解得到了方形截面导弹模型在不同迎角下的自由摇滚历程。两种研究结果均显示随着迎角的增加,方形截面导弹将由滚转稳定变为不稳定,并形成极限环振荡,即摇滚;随着迎角进一步增加将形成滚转发散。两种分析方法所取得的结果与试验结果吻合较好。 展开更多
关键词 方形截面导弹 稳定性 耦合亚迭代 非定常流动 摇滚
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方形截面导弹动态摇滚特性研究 被引量：3
3
作者 陶洋 范召林 +1 位作者 赵忠良 杨海泳 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期50-53,共4页
介绍了高速风洞自由摇滚实验技术的实验装置、实验方法、数据采集等。开展了方型截面导弹大迎角下的摇滚特性研究,给出了典型的结果,研究结果表明随着模型迎角的增加,方形截面导弹呈现不同的滚转运动形态,包括静态稳定、准极限环摇滚、... 介绍了高速风洞自由摇滚实验技术的实验装置、实验方法、数据采集等。开展了方型截面导弹大迎角下的摇滚特性研究,给出了典型的结果,研究结果表明随着模型迎角的增加,方形截面导弹呈现不同的滚转运动形态,包括静态稳定、准极限环摇滚、双周期震荡和等速滚转。最后对摇滚的机理进行了探讨与分析。 展开更多
关键词 大迎角 方形截面导弹 准极限环 高速风洞试验
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方形截面弹俯仰振荡对滚转特性的影响 被引量：3
4
作者 陈琦 陈坚强 +1 位作者 袁先旭 谢昱飞 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1292-1300,共9页
飞行器在大气环境中飞行时,经常受阵风等的干扰,引发非指令的自激振荡,威胁飞行安全.通过建立刚体六自由度运动方程和N-S方程的松耦合求解技术,研究强迫俯仰振荡过程对滚转特性的影响.针对背风区涡流形态及横侧向气动特性复杂的方形截... 飞行器在大气环境中飞行时,经常受阵风等的干扰,引发非指令的自激振荡,威胁飞行安全.通过建立刚体六自由度运动方程和N-S方程的松耦合求解技术,研究强迫俯仰振荡过程对滚转特性的影响.针对背风区涡流形态及横侧向气动特性复杂的方形截面飞行器,数值模拟研究了其不同攻角下的静态滚转气动特性、自由滚转运动特性,以及俯仰振荡时不同振荡速率对滚转气动和运动特性的影响.结果表明,此飞行器在静态时临界攻角约为13°,当攻角小于临界攻角时,滚转方向是静不稳定的,诱发快速滚转运动;当攻角大于临界攻角时,滚转方向是静稳定,其滚转运动是收敛的.研究发现,俯仰振荡一般会降低飞行器滚转方向静稳定或静不稳定的量值,增强滚转方向的动态稳定性.在俯仰振荡的影响下,即使滚转方向是静不稳定的,如果俯仰振荡的频率足够大,飞行器的滚转运动也可能是收敛的. 展开更多
关键词 俯仰/滚转耦合运动 动稳定性 静稳定性 方形截面弹 非定常数值模拟
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方形截面飞行器多配平点时的运动特性分析
5
作者 陈琦 袁先旭 +1 位作者 陈坚强 谢昱飞 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期729-735,共7页
飞行器从发射阶段到巡航阶段,飞行速度跨度很大,而随着马赫数的变化,飞行器的稳定特性可能会发生显著改变,甚至会发生配平点数量改变的极端情况,对飞行安全产生不利影响.针对某方形截面细长飞行器外形,采用数值模拟的手段,研究飞行器由... 飞行器从发射阶段到巡航阶段,飞行速度跨度很大,而随着马赫数的变化,飞行器的稳定特性可能会发生显著改变,甚至会发生配平点数量改变的极端情况,对飞行安全产生不利影响.针对某方形截面细长飞行器外形,采用数值模拟的手段,研究飞行器由稳定转变为不稳定、由单个配平点转变为3个配平点后,其运动特性变化的问题.研究表明,该飞行器存在一临界马赫数,低于该马赫数,飞行器俯仰方向存在唯一的配平攻角;大于临界马赫数,飞行器配平点转变为3个,新衍生的两个配平点是稳定的,而原有的配平点转变为不稳定的.在3个配平点情况下,飞行器的俯仰运动在相图上呈现鞍结点分岔形态,且最终收敛位置对初值条件高度敏感.飞行器可能收敛到其中的一个稳定配平点,但来流条件的微小变化,就有可能使飞行器的收敛位置转变到另一个配平点. 展开更多
关键词 稳定性 方形截面弹 配平攻角 非定常 数值模拟
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