马赫数离散方式对吻切锥变马赫数乘波飞行器构型和气动性能的影响

发布时间：2021-12-31 08:49

　　为进一步认识吻切锥变马赫数乘波飞行器（Osculating Cone Variable Mach number WaveRider,OCVMWR）设计方法、拓展乘波飞行器在空天飞机等可重复使用飞行器设计领域的实用性,利用数值仿真方法对比了设计马赫数离散方法对吻切锥变马赫数乘波飞行器几何构型和气动性能的影响。为确保开展的研究具有代表性,从函数的（非）线性、单调性和凹凸性3个方面出发,选取了线性递减函数、正弦函数、余弦函数、1-正弦函数和1-余弦函数作为给定设计马赫数区间的离散方法。研究结果表明,设计马赫数离散方法的不同特性均对OCVMWR的几何构型和气动性能产生了不同程度上的影响;其中,单调性的影响最大。具体来说,离散方法具有单调递增性质的OCVMWR构型比具有单调递减性质的OCVMWR构型在构型中间处更长、更厚一些,而在构型边缘处则更窄一些;同时,其升阻比更低。 

【文章来源】：航空学报. 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章页数】：17 页

【部分图文】：

OCVMWR生成方法中采用的马赫数离散方法

设离散点1处的设计马赫数为Mamax，离散点m-2处的设计马赫数为Mamin，则其中的第j个离散点的设计马赫数为利用余弦函数离散方法生成的OCVMWR称为余弦函数OCVMWR (Cosine Function OCVMWR,CF-OCVMWR）。

线性递增OCVMWR、正弦函数OCVMWR以及1-余弦函数OCVMWR离散方法的共同特点是它们的单调性均是递增的。如图4所示，线性递增OCVMWR的布局形状与正弦函数OCVMWR(1-余弦函数OCVMWR）的几何形状是不同的。具体来说，通过OCVMWR设计参数的设置，保证了线性递增OCVMWR构型与正弦函数OCVMWR(1-余弦函数OCVMWR）构型在边缘处和中间处的一致性，而它们的主要差异则是在ICC的曲线段对应的部分。同时，需要注意的是，正弦函数OCVMWR与线性递增OCVMWR的构型差异和1-余弦函数OCVMWR与线性递增OCVMWR的构型差异是不同的，即线性递增OCVMWR的构型包含1-余弦函数OCVMWR的构型，而被正弦函数OCVMWR的构型包含，这从表2中相应应用实例的体积参数中也可看出。这体现了离散方法的凹凸性对OCVMWR构型的影响，这部分内容将在第3.3节中展开说明。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3559966