空中加油软管收放过程中动态特性研究

发布时间：2020-08-06 09:47

【摘要】：空中加油技术在现代航空领域发挥着重要作用。本文对空中加油技术中的软式空中加油作了细致的研究,对软式空中加油的软管-锥套系统建模,研究了收放、自由拖曳、对接阶段的软管动态特性。关于加油机和受油机的流场数值计算方法,本文从流动控制方程及其空间离散、时间离散、边界条件以及湍流模型详细介绍了流场模拟的计算方法。空间离散采用Roe格式的有限体积方法,时间离散采用四步Runge-Kutta时间推进方法,选用S-A湍流模型。本文基于有限元离散的思想对软式加油的软管-锥套系统建立了模型,使用相邻流场搜索算法快速读取加油软管所处的网格流场信息,并根据流场信息计算了加油软管的受力,建立加油软管的运动控制方程,推导其运动学和动力学方程,用Runge-Kutta方法对软管运动进行时间推进。最后对加油软管的自由拖曳姿态和收放的动态特性进行了仿真,并模拟了对接阶段软管的动态特性。本文对软管的动态特性研究对软式空中加油有一定的意义。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V228.17
【图文】：

空中加油软管收放过程动态特性研究2如图1.1所示，使用的方法是由受油机的工作人员手动抓住由加油机拖出的十五米长的加油软管，再通过手势传达给加油机上的工作人员，相当于如今空中加油的对接工作，然后利用前后飞机的高度差通过燃油重力进行加油，这是最早的空中加油的方式，虽然这种空中加油的方法很危险也很笨拙，却为后来的空中加油技术奠定了基础。图 1.1 空中加油的雏形虽然人类很早就尝试空中加油，然而空中加油技术的发展在第二次时间大战之后，喷气式飞机的发展才使得空中加油技术得到迅速发展，1956年，在美国曾有一架加油机同时给四架受油机进行空中加油。在1995年

实原理一致，只是根据软管从加油机拖出的位置来区分，吊舱在加油机的左右机翼下，平台在加油机尾部，而且平台对外形和尺寸的要求没有吊舱这么严格，所以一般平台的加油效率较高，适合给大型飞机加油，如图1.2所示为吊舱式软式空中加油的实景图，软式空中加油的过程主要是加油机和受油机保持一高一低一前一后飞行，再由加油机释放加油软管到全拖曳位置后加油机保持速度不变，然后由受油机的飞行员进行操作，看准稳定伞位置微量加速使受油机的受油插头插入稳定伞内，向前的惯性会使加油接头和受油插头锁定，到此对接工作已经完成。接下来受油机和加油机保持相同的速度和位置飞行，加油机通过加油软管向受油机输送燃油，加油结束后由受油机减速，加油插头和受油接头受两端的拉力而分开，然后由加油机收回加油软管，软管的放出和回收全部由加油机上的加油吊舱或平台内的绞盘完成，到此空中加油过程全部结束。图 1.2 软式空中加油软式空中加油的优点有：（1）加油机和受油机的改装比较方便

空中加油软管收放过程动态特性研究流不稳定时进行空中加油非常危险；飞行员操作要求很高，需要专门的训练；相对较低。]是美国空军常用的空中加油方式，硬式加油主要由与受油机铰接，外部装有小翼，可以操纵小翼使伸安装在加油机上的伸缩管将缩短至最短并贴在飞机油机伸出伸缩管，操纵小翼和伸缩管长度进行对接前主要的硬式加油机有波音公司的 KC-135E/R 与

【参考文献】

相关期刊论文 前5条

1 陆宇平;杨朝星;刘洋洋;;空中加油系统的建模与控制技术综述[J];航空学报;2014年09期

2 周倩;肖铭;胡冬林;;国外机身空中加油平台发展探析[J];航空科学技术;2012年06期

3 高红;;空中加油技术,使飞机飞得更远[J];交通与运输;2010年05期

4 隋成城,由勇,杨永田,由俊生;新型歼击机空中加油飞行仿真建模研究[J];系统仿真学报;2005年06期

5 魏岳江 ,薛玉忠;“空中机动加油站”:全球作战[J];国防科技;2001年03期

相关博士学位论文 前1条

1 田书玲;基于非结构网格方法的重叠网格算法研究[D];南京航空航天大学;2008年

相关硕士学位论文 前2条

1 吴成林;空中加油软管—锥套系统动态特性研究[D];南京航空航天大学;2015年

2 王鹏;拖曳式诱饵弹释放过程绳索动力学仿真研究[D];国防科学技术大学;2011年

本文编号：2782201