飞翼无人机低速着陆状态抖振响应研究.pdf

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1、第48卷第4期2016年8月南京航JournalofNanjing空航天大学学报v01．48UniversityofAeronautics＆AstronauticsAugNo．42016DOI．．10．16356／j．1005—2615．2016．04．014飞翼无人机低速着陆状态抖振响应研究许军1’2马晓平3(1．中国电子科技集团公司第三十八研究所，合肥，230088；2．西北工业大学航空学院，西安，710072；3．西北工业大学无人机所，西安，710065)摘要：基于RANS方程和SST湍流

2、模型，采用飞翼无人机升力系数判据、俯仰力矩判据和表面极限流判据等对抖振始发迎角度进行了预测估计。基于较为详细的结构模型和气动模型，构造了结构与气动的耦合求解技术，同时采用弹簧近似光滑和局部重构组合方法对气动的动网格技术进行更新；然后分别在时频域内分析了飞翼无人机的抖振载荷响应。研究结果表明：基于CFD的RANS方程、SST湍流模型及各类判据预计刚性飞翼无人机在低速大迎角状态下的抖振始发迎角可以得到较为合理的结果；采用升力系数判据、俯仰力矩系数判据预测的抖振始发迎角与表面极限流判据预测的始发迎角相

3、比要保守一些；而表面极限流判据方法能给出翼面气流流动的细节，采用此判据可以分析对比不同迎角下的翼面气流流动变化情况；与气动弹性及嗡呜响应相比，抖振是一种强迫振动，其响应频率并不单一。关键词：无尾飞翼；CFD／CSD；无人机；抖振边界；着陆状态中图分类号：V211文献标志码：A文章编号：1005—2615(2016)04—0536—08BuffetingResponseofFlying-WingUAVinLow—SpeedLandingConditionXuJun1”，MaXiaoping3(1．

4、No．38ResearchInstitute，ChinaElectronicsTechnologyGroupCorporation，Hefei，230088，China；2．CollegeofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi7an，710072，China；3．UAVResearchInstitute，NorthwesternPolytechniealUniversity，Xi7an，710065，China)Abstract：

5、ThebuffetingonsetangleisestimatedbasedontheReynoldsaveragedNavier-Stokes(RANS)equationandtheshearstresstransport(SST)turbulencemodel，whichisaccordingtotheliftcoefficientcriterion，pitchingmomentcriterionandsurfacelimitflowcriterionofflying—wingunmanne

6、daerialvehi—cle(UAV)．Basedonthedetailedstructuremodelandaerodynamicmodel，thestructuralaerodynamiccouplingsolvingtechnologyisbuilt．Theaerodynamicdynamicmeshesadoptthecombinationofthespring—basedandlocalremeshingmethods．Thebuffetingloadresponsesofflyin

7、g—wingUAVarecalcu—latedinthetimeandfrequencydomains，respectively．TheresultsshowthatbasedontheCFDRANSequations，theSSTturbulencemodelanddifferentkindsofcriterions，therigidflying—wingUAVinlow—speedhigh—angleconditioncangetreasonablebuffetingonsetangles．

8、Theanglespredictedbytheliftcoefficientcriterionandthepitchingmomentcoefficientcriterionaremoreconservativethanones基金项目：陕西省自然科学基金(2013JM015)重点资助项目。收稿日期：2015—05—18；修订日期：2015—1I-28通信作者：马晓平，男，研究员，E-mail：maxiaoping@nwpu．edu．cn。引用格式：许军，马晓乎．飞翼无人机低速着陆状态抖振响应研