基于气动导数的类X-37B飞行器纵向稳定性分析

发布时间：2022-05-08 12:27

　　为了定量地研究跨大气层轨道飞行器在不同飞行条件下俯仰方向的动态特性,在Etkin气动力模型的基础上,详细研究了飞行马赫数、减缩频率、振动幅值、平均迎角等因素对此类飞行器纵向动态特性的影响规律。研究结果表明,平均迎角和飞行马赫数决定了流场的基本特性,所以对气动导数的影响很大;而减缩频率和振动幅值决定了非定常扰动的强弱,影响非定常气动力的大小,决定非定常迟滞效应的强弱。对类似X-37B的跨大气层轨道飞行器来说,平均迎角越大,机身后方背风区的涡流作用越强,纵向稳定性越强。在亚声速范围内,随着飞行马赫数增加,纵向稳定性增强,在超声速范围内,随着飞行马赫数增大,纵向稳定性减弱。振动幅值大小虽然影响了流场的形态,但对气动导数的数值大小没有明显影响。振动频率对动态特性的影响也不明显。希望研究结果可为中国未来类似飞行器的研究和发展提供相应的参考和技术储备。 

【文章页数】：9 页

【文章目录】：
1 计算方法及算例验证
2 纵向气动导数计算和分析
    2.1 平均迎角的影响
    2.2 振动幅值的影响
    2.3 飞行马赫数的影响
    2.4 振动频率的影响
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]大迎角非定常气动参数辨识研究[J]. 张婉鑫,朱纪洪.  清华大学学报(自然科学版). 2017(07)
[2]动导数数值预测中的相关问题[J]. 袁先旭,陈琦,谢昱飞,陈坚强.  航空学报. 2016(08)
[3]飞行器动态稳定性参数计算方法研究进展[J]. 刘绪,刘伟,柴振霞,杨小亮.  航空学报. 2016(08)
[4]高超声速空气动力学研究进展与趋势[J]. 叶友达.  科学通报. 2015(12)
[5]X-37B的发展现状及空气动力技术综述[J]. 孙宗祥,唐志共,陈喜兰,钟萍,刘晓波.  实验流体力学. 2015(01)
[6]有翼高超声速再入飞行器气动设计难点问题[J]. 杨勇,张辉,郑宏涛.  航空学报. 2015(01)
[7]新型高超声速飞行器的气动设计技术探讨[J]. 蔡巧言,杜涛,朱广生.  宇航学报. 2009(06)
[8]高空高速飞行器气动特性研究[J]. 叶友达.  力学进展. 2009(04)
[9]大振幅非定常实验数据表达与数学模型研究[J]. 黄达,李志强,吴根兴.  空气动力学学报. 1999(01)
[10]航天飞机的空气动力学问题[J]. 庄逢甘,赵梦熊.  气动实验与测量控制. 1987(04)

博士论文
[1]飞行器大振幅运动非定常空气动力特性研究[D]. 黄达.南京航空航天大学 2007



本文编号：3651665