低速小型無人機氣動特性和RCS計算分析.pdf

1、小型無人機在近年來受到世界范圍內廣泛的關注，其中低速的翼型設計，和雷達散射截面積(RCS)的準確計算成為發(fā)展小型無人機的關鍵。
　　本文首先針對翼型進行了單點優(yōu)化與多點優(yōu)化，優(yōu)化的翼型能夠大幅提升小型無人機的氣動效率和安全性，本文使用Hicks-Henne法函數(shù)作為翼型的參數(shù)化方法，分別利用更改參數(shù)化方法、調節(jié)設計變量數(shù)目和改變所選擇的均勻實驗設計法的表格，來對初始翼型SD7062進行優(yōu)化修改形狀。單點優(yōu)化中選擇升阻比作為優(yōu)化目標

2、函數(shù)，多點優(yōu)化中選擇權重阻力系數(shù)為優(yōu)化目標函數(shù)，采用遺傳算法進行優(yōu)化。
　　研究結果顯示，改進的Hicks-Henne法函數(shù)比未改進的Hicks-Henne法函數(shù)更適用于翼型的優(yōu)化設計，優(yōu)化后提高了升阻比;一定范圍內增加設計變量的取值數(shù)量可以提高翼型的氣動性能，說明提高單點優(yōu)化可以在設計點處獲得良好的氣動性能，但是過于關注單個設計點會導致忽略了其他非設計點，則有可能會產生不光滑連續(xù)的翼型，并且忽略了其他非設計點對于翼型的整體影響;

3、改變均勻實驗表的取值對于優(yōu)化結果也存在影響，計算結果說明新表在有限的試驗次數(shù)內獲取了更多的信息量，得到更好的實驗結果。多點優(yōu)化是利用權函數(shù)綜合考慮在各個設計點的氣動優(yōu)化設計值，使得得到的優(yōu)化設計結果是該設計域內的最優(yōu)結果，相比于單點優(yōu)化，多點優(yōu)化雖然犧牲了部分設計點的氣動性能，但是考慮了非設計點在內的整體氣動性能，更加符合工程上的實際應用。
　　然后本文針對RCS做了計算與分析研究，RCS的準確和高效率計算，是設計飛行器隱身性能的

4、重要前提條件。本文分別對正方體、圓柱體、棗核型結構和三角面反射結構結構模型進行計算，對比了有限差分算法、矩量法以及高頻混合場算法，得出矩量法適合精度很高的計算，但耗時很長。時域有限差分算法計算精度略低于矩量法，在疊加反射、產生回波強的地方計算容易出現(xiàn)誤差，并且也有耗時長的缺點。高頻混合場算法，有耗時短的優(yōu)點，但是計算精度不高。最終選取了精度最高的矩量法作為小型無人機RCS的計算方法，分別計算了無人機的局部和整機模型，得出了無人機主要產生