基于FLUENT的飛行器氣動(dòng)特性仿真研究.pdf

1、飛行器的氣動(dòng)特性及所受到的空氣動(dòng)力與飛行器外形結(jié)構(gòu)和主要部件的布局密切相關(guān)。能夠體現(xiàn)飛行器的飛行特征以及性能指標(biāo)。為了研究相關(guān)初始條件的改變對(duì)于氣動(dòng)特性的影響以及控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)是否滿足實(shí)際需求，論文基于某型號(hào)飛行器對(duì)其氣動(dòng)特性利用Fluent進(jìn)行了氣動(dòng)仿真與分析，在此基礎(chǔ)上采用MATLAB對(duì)控制系統(tǒng)的相關(guān)特性否進(jìn)行了仿真分析和驗(yàn)證。
　　論文分析了飛行器在空間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的力學(xué)環(huán)境，定義了飛行器空間運(yùn)動(dòng)的相關(guān)坐標(biāo)系以便將復(fù)雜的空

2、間運(yùn)動(dòng)進(jìn)行簡(jiǎn)化研究，并給出了坐標(biāo)系之間相互轉(zhuǎn)換方式;分析了在空間運(yùn)功過(guò)程中作用在飛行器上的力和氣動(dòng)力矩與相應(yīng)的飛行器氣動(dòng)參數(shù)之間的相互關(guān)系。根據(jù)相關(guān)理論知識(shí)對(duì)飛行器的飛行運(yùn)動(dòng)進(jìn)行簡(jiǎn)化并建立對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，分析了飛行器運(yùn)動(dòng)方程組的相關(guān)方程，利用小擾動(dòng)理論化簡(jiǎn)并得到了最終的飛行器空間擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程。然后采用Gambit對(duì)飛行器進(jìn)行物理建模，根據(jù)具體的項(xiàng)目要求確定了飛行器計(jì)算區(qū)域以及網(wǎng)格劃分。分析了計(jì)算模型對(duì)于飛行器數(shù)值仿真的影響，選取合適的計(jì)

3、算模型和湍流模型利用Fluent對(duì)飛行器進(jìn)行了氣動(dòng)仿真計(jì)算，針對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并得出了飛行器的氣動(dòng)特性隨相關(guān)初始條件改變的變換規(guī)律。
　　在合理假定相關(guān)條件的情況下，根據(jù)飛行器的氣動(dòng)特性數(shù)據(jù)和飛行器控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)，將飛行器的擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)拆分為縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)和側(cè)向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)采取系數(shù)凍結(jié)法推理出了飛行器在俯仰回路以及偏航回路的傳遞函數(shù)。通過(guò)設(shè)置相關(guān)初始條件對(duì)飛行器的縱向擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了推理與分析。對(duì)系統(tǒng)的舵回路的傳遞函數(shù)進(jìn)行了