宽速域低声爆低阻翼型的确定方法和状态构型技术

本申请公开了一种宽速域低声爆低阻翼型的确定方法和状态构型，通过确定在低速状态下的初始翼型构件；其中，初始翼型构件至少包括初始翼型的前缘半径小于第一预设值，初始翼型构件的下表面为平直板状态，初始翼型构件的上表面为预设弯度值；根据预先设置的分割规则，将初始翼型构件分割为主翼和副翼。通过本发明专利技术实施例提供的宽速域低声爆低阻翼型的确定方法确定的机翼，实现超声速飞行状态下低声爆低阻力特性，同时有效兼顾低速飞行状态的气动特性，在宽速域范围内提高飞行器综合特性。在宽速域范围内提高飞行器综合特性。在宽速域范围内提高飞行器综合特性。

【技术实现步骤摘要】
宽速域低声爆低阻翼型的确定方法和状态构型


[0001]本申请属于飞行器
，尤其涉及一种宽速域低声爆低阻翼型的确定方法和状态构型。

技术介绍

[0002]超声速民机飞行速度快，可以大幅度缩短远程航线的飞行时间，尤其给越洋或跨洲际飞行带来极大便利。激波是超声速飞行无法避免的流动现象，造成飞行器阻力激增、气动效率大幅下降、操稳特性恶化等不利影响，同时还会引起巨大的声爆，引发一系列环境问题。第一代超声速客机正是因为运行经济性、环保等问题退出了商业运营。近年来，世界各国又纷纷开始了新一波超声速民机的研究计划。
[0003]超声速飞行时的激波无法避免，但是可以通过气动外形设计充分利用超声速有益干扰效应，大幅减小激阻和声爆。现有技术中有一种超声速双翼构型，该构型由上下对称的三角翼构成，在设计点条件下产生超声速波系有益干扰效应，理论上可以将波阻减为零。双翼间形成类似于超声速进气道的通道，也具有此类构型具有的缺点，如在非设计点形成壅塞效应，导致阻力急剧增大。另外，此类翼型在低速状态气动特性较差，严重影响飞机起降特性及低速巡航特性。尽管可以对超声速双翼进行精细化设计，提升非设计点的气动性能，但是双翼固定的结构特点决定了非设计点特性不能显著提升。

技术实现思路

[0004]本专利技术意在提供一种宽速域低声爆低阻翼型的确定方法、低速飞行状态构型和超声速飞行状态构型，以解决现有技术中存在的不足，本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案来实现。
[0005]第一个方面，本专利技术实施例提供一种宽速域低声爆低阻翼型的确定方法，所述方法包括：确定超声机在低速状态下的初始翼型构件；其中，所述初始翼型构件至少包括初始翼型的前缘半径小于第一预设值，所述初始翼型构件的下表面为平直板状态，所述初始翼型构件的上表面为预设弯度值；根据预先设置的分割规则，将所述初始翼型构件分割为主翼和副翼。
[0006]可选地，所述根据预先设置的分割规则，将所述初始翼型构件分割为主翼和副翼，包括：获取所述初始翼型构件的下表面平直段靠近前缘的第一端点;确定主翼前缘角度；确定以所述第一端点为起点，与下表面平直段夹角的射线；根据所述射线将所述初始翼型构件分割为主翼和副翼。
[0007]可选地，所述副翼包括所述射线与所述初始翼型构件的前缘部分；所述主翼包括所述射线与所述初始翼型构件的下表面构成的部分。
[0008]可选地，所述方法还包括：在超声速飞行状态的情况下，确定所述主翼和副翼的相对位置。
[0009]可选地，在超声速飞行状态的情况下，确定所述主翼和副翼的相对位置，包括：在超声速飞行状态的情况下，所述主翼保持固定状态，所述副翼通过旋转运动到相对于主翼的预设位置。
[0010]可选地，所述副翼通过旋转运动到相对于主翼的预设位置，包括：根据超声速巡航马赫数和主翼前缘角度，确定主翼斜激波位置；基于副翼外形生成流体力学计算网格，根据马赫数和流场控制方程，确定副翼斜激波角度。
[0011]根据主翼前缘点和副翼前缘点的位置信息，确定副翼位置。
[0012]可选地，所述方法还包括：在超声速飞行状态的情况下，所述主翼与所述副翼之间的间隔小于第二预设值。
[0013]第二个方面，本专利技术实施例提供一种低速飞行状态构型，所述低速飞行状态构型包括根据如第一方面所述的宽速域低声爆低阻翼型的确定方法得到的主翼和副翼，且主翼与所述副翼之间的间隔小于第二预设值。
[0014]第三个方面，本专利技术实施例提供一种超声速飞行状态构型，其特征在于，所述超声速飞行状态构型包括：如第一方面所述的宽速域低声爆低阻翼型的确定方法得到的主翼和副翼，且所述主翼保持固定状态，所述副翼通过旋转运动到相对于主翼的预设位置。
[0015]本专利技术实施例包括以下优点：本专利技术实施例提供的宽速域低声爆低阻翼型的确定方法、低速飞行状态构型和超声速飞行状态构型，通过确定在低速状态下的初始翼型构件；其中，初始翼型构件至少包括初始翼型的前缘半径小于第一预设值，初始翼型构件的下表面为平直板状态，初始翼型构件的上表面为预设弯度值；根据预先设置的分割规则，将初始翼型构件分割为主翼和副翼。通过本专利技术实施例提供的宽速域低声爆低阻翼型的确定方法确定的机翼，实现超声速飞行状态下低声爆低阻力特性，同时有效兼顾低速飞行状态的气动特性，在宽速域范围内提高飞行器综合特性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请一实施例中一种宽速域低声爆低阻翼型的确定方法的流程示意图；图2为本申请实施例中低速状态翼型构型的结构示意图；图3为本申请实施例中超声速状态翼型构型的结构示意图 ；图4为本申请又一实施例中翼型的结构示意图；附图标记为：1
‑
主翼；
ꢀꢀꢀꢀ2‑
副翼；
ꢀꢀꢀꢀ3‑
主翼底部；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ4‑
副翼底部；5
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主翼前缘；6
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副翼前缘；7
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主翼后缘；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8‑
副翼后缘；
9
‑
超声速流动激波。
具体实施方式
[0018]为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]本专利技术一实施例提供一种宽速域低声爆低阻翼型的确定方法，用于确定超声速机翼的主翼和副翼。本实施例的执行主体为宽速域低声爆低阻翼型的确定装置，设置在终端设备上，例如，终端设备至少包括计算机终端等。
[0020]参照图1，示出了本专利技术的一种宽速域低声爆低阻翼型的确定方法实施例的步骤流程图，该方法具体可以包括如下步骤：S101、确定在低速状态下的初始翼型构件；其中，初始翼型构件至少包括初始翼型的前缘半径小于第一预设值，初始翼型构件的下表面为平直板状态，初始翼型构件的上表面为预设弯度值；具体地，若在低速状态下气动特性较差，严重影响的起降特性，对于此，本申请对的机翼的形状进行重新设定，例如重新设定主翼和副翼，不仅可以适应超声速运行，还可以适应低速飞行状态，先确定低速状态基本翼型构型，该构型为兼顾高速状态，需要具备以下特征：
①
小前缘半径。尽管低速状态下希望翼型具有大的前缘半径，以提供良好的升力以及良好的失速特性，然而大前缘半径在超声速状态产生强的激波，导致阻力急剧增大，综合考虑选用小前缘半径的翼型；
②
下表面平底。超声速流动状态下，平直的板具有最小的阻力，因此下表面取为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽速域低声爆低阻翼型的确定方法，其特征在于，所述方法包括：确定超声机在低速状态下的初始翼型构件；其中，所述初始翼型构件初始翼型的前缘半径小于第一预设值，所述初始翼型构件的下表面为平直板状态，所述初始翼型构件的上表面为预设弯度值；根据预先设置的分割规则，将所述初始翼型构件分割为主翼和副翼。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预先设置的分割规则，将所述初始翼型构件分割为主翼和副翼，包括：获取所述初始翼型构件的下表面平直段靠近前缘的第一端点;确定主翼前缘角度；确定以所述第一端点为起点，与下表面平直段夹角的射线；根据所述射线将所述初始翼型构件分割为主翼和副翼。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述副翼包括所述射线与所述初始翼型构件的前缘部分；所述主翼包括所述射线与所述初始翼型构件的下表面构成的部分。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在超声速飞行状态的情况下，确定所述主翼和副翼的相对位置。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在超声速飞行状态的情况下，确定所述主翼和副翼的相对位置，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋超，罗骁，周铸，刘红阳，蓝庆生，王浩，余永刚，李伟斌，刘文君，
申请(专利权)人：中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：