X-51A高超声速飞行器三维重建及气动/隐身特性分析
发布时间：2021-06-26 20:43
X-51A是一款典型的高超声速飞行器,它于2013年试飞成功,并创造了吸气式高超声速飞行器的飞行时长纪录,具有一定的研究价值。本文以X-51A为研究目标,对其外形进行三维重建,并对重建的三维模型进行气动/隐身特性的计算与分析。采用基于工程图和基于照片重建法,对X-51A高超声速飞行器的外形进行了三维重建;通过重建的三维模型,并结合高超声速飞行器气动设计的主要要求,对其各部件的特性进行了简要分析;采用结构网格对其计算域进行网格划分,计算了其设计状态下,迎角0°8°范围内的升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数、升阻比等气动特性参数,并对整机的乘波特性、前体/进气道的流动特性进行了分析;依据飞行器外形散射机理,分析了X-51A的外形散射源分布;依据X-51A的任务轨迹,完成了其受雷达探测的威胁分析;使用MLFMM算法和PO算法,计算了其在不同入射频率下各方位的RCS;基于其气动/隐身特性,对其突防能力进行了简要的计算与分析。分析表明:X-51A的气动设计体现了机身/发动机一体化设计思想,整机具有较好的乘波效应,前体/进气道性能良好;X-51A的RCS总体上较低,峰值主要出现...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
注释表
第一章 绪论
1.1 高超声速飞行器发展现状
1.1.1 美国高超声速飞行器发展现状
1.1.2 俄罗斯（前苏联）高超声速飞行器发展现状
1.1.3 欧洲高超声速飞行器发展现状
1.1.4 其他国家高超声速飞行器发展现状
1.1.5 中国高超声速飞行器发展现状
1.2 X-51A项目简介
1.3 本文的主要工作
第二章X-51A的三维重建
2.1 三维重建技术介绍
2.1.1 基于目标工程图的三维重建
2.1.2 基于目标照片的三维重建
2.2 X-51A的三维重建
第三章X-51A的气动特性分析
3.1 X-51A各部件特性分析
3.1.1 进气道特性分析
3.1.2 隔离段特性分析
3.1.3 燃烧室特性分析
3.1.4 尾喷管特性分析
3.2 X-51A的气动计算方法
3.2.1 计算流体力学基本理论
3.2.2 计算环境设置
3.3 X-51A气动计算结果与分析
3.3.1 整机气动特性
3.3.2 整机乘波特性
3.3.3 前体/进气道流动特性
第四章X-51A的隐身特性分析
4.1 飞行器隐身特性分析方法
4.1.1 隐身技术基本理论
4.1.2 目标RCS数值求解方法
4.2 X-51A的RCS计算
4.2.1 X-51A受雷达探测的威胁分析
4.2.2 计算环境设置
4.2.3 X-51A的RCS计算结果与分析
4.3 类X-51A高超声速巡航导弹突防能力浅析
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
硕士在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]反折式二元超声速进气道研究[J]. 柳长安,南向军,闫志勇. 火箭推进. 2014(01)
[2]一种X-51A相似飞行器模型的气动特性初探[J]. 邓艳丹,黄生洪,杨基明,程迪. 空气动力学学报. 2013(03)
[3]美国空军圆满完成X-51A第四次试飞[J]. 牛文,李文杰. 飞航导弹. 2013(05)
[4]美空军积极推进高速打击武器（HSSW）项目[J]. 严飞,牛文,叶蕾. 战术导弹技术. 2013(03)
[5]国外高超声速武器发展综述[J]. 党爱国,郭彦朋,王坤. 飞航导弹. 2013(02)
[6]高超声速巡航导弹攻防对抗仿真研究[J]. 郑祥品,王志刚. 科学技术与工程. 2012(24)
[7]一种前体加宽型高超声速进气道试验方案研究[J]. 袁化成,郭荣伟. 航空学报. 2012(04)
[8]从国际合作项目看澳大利亚高超声速技术的发展[J]. 李文杰,古雨田,何叶. 飞航导弹. 2010(09)
[9]反压作用下等直隔离段性能估算[J]. 袁化成,梁德旺,郭荣伟,李博. 航空动力学报. 2009(11)
[10]高超声速乘波体飞行器机身/发动机一体化关键技术研究[J]. 黄伟,王振国,罗世彬,柳军. 固体火箭技术. 2009(03)
博士论文
[1]高超声速进气道起动特性机理研究[D]. 李祝飞.中国科学技术大学 2013
[2]高超声速进气道启动问题研究[D]. 王翼.国防科学技术大学 2008
[3]高超声速飞行器机体/发动机一体化及总体多学科设计优化方法研究[D]. 罗世彬.国防科学技术大学 2004
硕士论文
[1]基于CATIA CAA的飞行器参数化三维外形设计及三维重建[D]. 王黎明.南京航空航天大学 2014
[2]超燃冲压发动机总体方案设计与优化研究[D]. 王超.国防科学技术大学 2011
[3]某隐身巡航导弹气动及雷达目标特性分析[D]. 尹志林.南京航空航天大学 2009
[4]高超声速巡航飞行器雷达散射及操稳特性研究[D]. 江志国.西北工业大学 2007
[5]高超声速气动热工程算法研究[D]. 吕丽丽.西北工业大学 2005
本文编号：3252050
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
注释表
第一章 绪论
1.1 高超声速飞行器发展现状
1.1.1 美国高超声速飞行器发展现状
1.1.2 俄罗斯（前苏联）高超声速飞行器发展现状
1.1.3 欧洲高超声速飞行器发展现状
1.1.4 其他国家高超声速飞行器发展现状
1.1.5 中国高超声速飞行器发展现状
1.2 X-51A项目简介
1.3 本文的主要工作
第二章X-51A的三维重建
2.1 三维重建技术介绍
2.1.1 基于目标工程图的三维重建
2.1.2 基于目标照片的三维重建
2.2 X-51A的三维重建
第三章X-51A的气动特性分析
3.1 X-51A各部件特性分析
3.1.1 进气道特性分析
3.1.2 隔离段特性分析
3.1.3 燃烧室特性分析
3.1.4 尾喷管特性分析
3.2 X-51A的气动计算方法
3.2.1 计算流体力学基本理论
3.2.2 计算环境设置
3.3 X-51A气动计算结果与分析
3.3.1 整机气动特性
3.3.2 整机乘波特性
3.3.3 前体/进气道流动特性
第四章X-51A的隐身特性分析
4.1 飞行器隐身特性分析方法
4.1.1 隐身技术基本理论
4.1.2 目标RCS数值求解方法
4.2 X-51A的RCS计算
4.2.1 X-51A受雷达探测的威胁分析
4.2.2 计算环境设置
4.2.3 X-51A的RCS计算结果与分析
4.3 类X-51A高超声速巡航导弹突防能力浅析
第五章 总结与展望
5.1 工作总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
硕士在学期间的研究成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]反折式二元超声速进气道研究[J]. 柳长安,南向军,闫志勇. 火箭推进. 2014(01)
[2]一种X-51A相似飞行器模型的气动特性初探[J]. 邓艳丹,黄生洪,杨基明,程迪. 空气动力学学报. 2013(03)
[3]美国空军圆满完成X-51A第四次试飞[J]. 牛文,李文杰. 飞航导弹. 2013(05)
[4]美空军积极推进高速打击武器（HSSW）项目[J]. 严飞,牛文,叶蕾. 战术导弹技术. 2013(03)
[5]国外高超声速武器发展综述[J]. 党爱国,郭彦朋,王坤. 飞航导弹. 2013(02)
[6]高超声速巡航导弹攻防对抗仿真研究[J]. 郑祥品,王志刚. 科学技术与工程. 2012(24)
[7]一种前体加宽型高超声速进气道试验方案研究[J]. 袁化成,郭荣伟. 航空学报. 2012(04)
[8]从国际合作项目看澳大利亚高超声速技术的发展[J]. 李文杰,古雨田,何叶. 飞航导弹. 2010(09)
[9]反压作用下等直隔离段性能估算[J]. 袁化成,梁德旺,郭荣伟,李博. 航空动力学报. 2009(11)
[10]高超声速乘波体飞行器机身/发动机一体化关键技术研究[J]. 黄伟,王振国,罗世彬,柳军. 固体火箭技术. 2009(03)
博士论文
[1]高超声速进气道起动特性机理研究[D]. 李祝飞.中国科学技术大学 2013
[2]高超声速进气道启动问题研究[D]. 王翼.国防科学技术大学 2008
[3]高超声速飞行器机体/发动机一体化及总体多学科设计优化方法研究[D]. 罗世彬.国防科学技术大学 2004
硕士论文
[1]基于CATIA CAA的飞行器参数化三维外形设计及三维重建[D]. 王黎明.南京航空航天大学 2014
[2]超燃冲压发动机总体方案设计与优化研究[D]. 王超.国防科学技术大学 2011
[3]某隐身巡航导弹气动及雷达目标特性分析[D]. 尹志林.南京航空航天大学 2009
[4]高超声速巡航飞行器雷达散射及操稳特性研究[D]. 江志国.西北工业大学 2007
[5]高超声速气动热工程算法研究[D]. 吕丽丽.西北工业大学 2005
本文编号：3252050
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