基于FLUENT的飛行器氣動特性仿真研究.pdf

1、飛行器的氣動特性及所受到的空氣動力與飛行器外形結(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)初始條件的改變對于氣動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，論文基于某型號飛行器對其氣動特性利用Fluent進(jìn)行了氣動仿真與分析，在此基礎(chǔ)上采用MATLAB對控制系統(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)動過程中的力學(xué)環(huán)境，定義了飛行器空間運(yùn)動的相關(guān)坐標(biāo)系以便將復(fù)雜的空

2、間運(yùn)動進(jìn)行簡化研究，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)功過程中作用在飛行器上的力和氣動力矩與相應(yīng)的飛行器氣動參數(shù)之間的相互關(guān)系。根據(jù)相關(guān)理論知識對飛行器的飛行運(yùn)動進(jìn)行簡化并建立對應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，分析了飛行器運(yùn)動方程組的相關(guān)方程，利用小擾動理論化簡并得到了最終的飛行器空間擾動運(yùn)動方程。然后采用Gambit對飛行器進(jìn)行物理建模，根據(jù)具體的項(xiàng)目要求確定了飛行器計算區(qū)域以及網(wǎng)格劃分。分析了計算模型對于飛行器數(shù)值仿真的影響，選取合適的計

3、算模型和湍流模型利用Fluent對飛行器進(jìn)行了氣動仿真計算，針對仿真結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并得出了飛行器的氣動特性隨相關(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)，將飛行器的擾動運(yùn)動拆分為縱向擾動運(yùn)動和側(cè)向擾動運(yùn)動，同時采取系數(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)。通過設(shè)置相關(guān)初始條件對飛行器的縱向擾動運(yùn)動的穩(wěn)定性進(jìn)行了推理與分析。對系統(tǒng)的舵回路的傳遞函數(shù)進(jìn)行了