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《低空恒高拖靶氣動外形優(yōu)化設計》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、2013年8月宇航計測技術Au“2013第33卷第4期JournalofAstronauticMetrologyandMeasurememVol。33,No.4文章編號:1000—7202(2013)04—0028—05中圖分類號:v212文獻標識碼:A低空恒高拖靶氣動外形優(yōu)化設計陳峰(中國人民解放軍92419部隊,遼寧125106)摘要首先根據(jù)經(jīng)驗方法及使用需求,確定低空恒高拖靶氣動布局初步方案;其次建立優(yōu)化問題數(shù)學模型,選取與拖靶升阻特性相關的參數(shù)作為設計變量,確定了樣本空間,并采用拉丁超立方抽樣方法生成樣本點,構建了代理模型,
2、隨后基于iSIGHT軟件平臺利用基于代理模型優(yōu)化方法對氣動外形進行優(yōu)化設計;最后利用三維氣動計算軟件在優(yōu)化結(jié)果基礎上進行了氣動分析。關鍵詞拖靶氣動力外形優(yōu)化設計OptimizationDesignofAerodynamicShapefortheLowLevelHeightKeepingTowTargetCHENFeng(92419UnitofPLA,Liaoning125106)AbstractFirst,theprimaryaerodynamicconfigurationlayoutofthelowlevelheistkeepin
3、gtowedtargetisdefinedaccordingtopracticalmethodandusingrequirements.Then,mathematicalmodeloftheoptimizationissueisestablished,andtheparameterspertinenttolift—dragcharacteristicsofthetowtargetareselectedasdesignvariablestodeterminethesamplespace,andthesamplepointsarepro
4、ducedbyLatinhypercubemethod,thenthesurrogatemodelisconstructedandtheaerodynamicshapeisoptimizedbytheapplicationofthesurmgatemodeloptimizationmethodbasedontheplatformofiSight.Intheend,theoptimizedresultsaletakenasthebasisforaerodynamicconfiguration,andtheaerodynamicanal
5、ysisiscarriedoutwiththethreedimensionalCFDsoftwareusingtheresultsoftheoptimization.KeywordsTowedtargetAerodynamicshapeOptimizationdesign1引言低空恒高拖靶是本身無動力,靠有人機或無人機拖曳的空中靶標,可用于模擬超低空反艦導彈類目標,目前廣泛用于防空武器試驗、部隊訓練及演習等。拖靶作為拖靶系統(tǒng)的重要組成部分,其良好氣動布局對整個拖靶系統(tǒng)的飛行具有重要意義,同時也對拖靶的內(nèi)部結(jié)構設計、重量分配等具有重要
6、意義。2氣動布局形式低空恒高拖靶采用“機身+升降操縱翼+穩(wěn)定尾翼”的氣動布局形式。主要基于以下幾點因素:1)拖靶飛行時的升力幾乎全部由拖纜提供,升收藕日期:2012-Il-02作者簡介:陳峰(t978一),男,碩士研究生,工程師,主要研究方向:靶標總體設計。第4期低空恒高拖靶氣動外形優(yōu)化設計·29·力系數(shù)接近于零,因此采用對稱翼型和上下對稱的全機構型,飛行時呈水平姿態(tài);2)拖靶在俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)等方向上都是無控的,其穩(wěn)定性由自身的靜穩(wěn)定性來保證,因此,應在尾部布置多片較大面積的安定面來保證穩(wěn)定性;3)拖靶在靶體重心處設置一副升降操縱
7、翼,在不改變靶體姿態(tài)角的情況通過偏轉(zhuǎn)翼面改變其升力從而實現(xiàn)高度控制,其控制屬于直接升力控制。靶體機身外形為細長圓柱形旋成體,靶頭采用阻力較小的尖拱形母線旋成體。拖纜掛點布置在中部機身上部,掛點、全機重心以及升降操縱翼焦點,三者縱向位置一致。靶體中部設置一對無后掠矩形小展弦比升降操縱翼,左右翼連動操縱,實現(xiàn)對拖靶的定高控制。升降操縱翼翼型為NACA0(06,相對厚度6%,轉(zhuǎn)軸在25%弦長處。靶體尾部設置四片正交分布的“X”形尾翼,這是掠海飛行導彈的一種常用布局。這種布局形式既能保證拖靶穩(wěn)定性,同時,在相同穩(wěn)定度情況下靶體具有較小的尾部
8、尺寸,減少了拖靶與絞車和拖機的干擾,而且,“x”形尾翼與升降操縱翼之間有一定間隔,相互干擾較小¨J。3氣動外形優(yōu)化3.1優(yōu)化問題描述拖靶這類飛行器不同于飛機和導彈,實際使用中,拖機所受拉力主要來自于拖纜的空氣阻力及拖纜的自重,而拖靶自