NASA 航空安全计划下飞机失控建模的计算能力。主要目标是开发可靠的计算工具,用于预测和分析影响安全飞行的飞机失速边界附近的非线性稳定性和控制特性,并利用这些预测创建增强的飞行模拟模型,以改善飞行员训练。在资源有限的情况下完成如此雄心勃勃的任务需要与各种计算空气动力学家和飞行模拟专家建立密切的合作关系,以利用他们各自的研究成果来创建 NASA 工具以实现这一目标。已经取得了相当大的进展,但仍有工作要做。本文总结了 NASA 为建立飞机失控建模的计算能力所做的努力的现状,并为未来的工作提出了建议。
高质量测量的可用性被认为是了解模型不确定性以及验证和改进气动风力涡轮机模型的最重要先决条件。然而,传统的风力涡轮机实验程序通常不能为此提供足够的信息,因为它们只测量集成的总(叶片或转子)负载。这些负载由气动和质量诱导分量组成,它们在一定的翼展长度上集成。在 80 年代末和 90 年代,人们意识到需要更直接的气动信息来改进气动建模。为此,一些研究所启动了实验计划,测量压力分布以及由此产生的不同径向位置的法向和切向力。在 IEA Wind 的支持下,许多这些测量结果被存储在任务 14 的数据库中
飞机设计本质上是一项多学科工作,在此过程中,多个工程师团队之间必须交换数据和信息,每个团队都具有特定领域的专业知识。管理协作组之间的数据传输、可能的翻译和存储非常复杂且容易出错。采用标准化、以数据为中心的方案来存储所有数据可提高一致性并降低误解和冲突的风险。为了有效地实现这一点,必须首先努力在分析模块和数据档案之间开发合适的接口。此外,设计过程的每个阶段对设计和分析工具的保真度和分辨率都有不同的要求。对于稳定性和控制分析以及飞行模拟,需要生成用于空气动力、力矩和导数的查找表。不同的飞行分析工具需要不同的表格/输入格式。例如,代尔夫特理工大学开发的飞行分析器和模拟器 PHALANX [ 1 – 4 ] 需要一组三维力和力矩系数表,每个控制通道单独作用。多保真气动建模旨在以最佳的计算资源分配覆盖整个飞行包线的飞行状态参数空间。这又需要一个标准化的、以数据为中心的方案来托管数据,可用于各种
本文将回顾先进旋翼机构型(包括复合直升机构型和倾转旋翼飞行器)数学建模的发展和应用。数学模型是飞行控制系统设计的基础,也是评估直升机飞行和操纵品质的重要工具。由于直升机是一个多体系统,其数学建模应考虑运动、惯性、结构和气动之间的耦合作用以及非定常和非线性特性,给出各部分的物理原理和数学表达。因此,直升机的数学建模是一个分析和综合不同假设和子系统模型的过程。此外,先进的直升机构型在气动干扰、桨叶运动特性和机动评估方面对直升机数学建模提出了更高的要求。本文将阐述直升机建模的关键问题,特别是先进旋翼机构型的建模。本文重点研究旋翼气动建模以及旋翼、机身和其他部件之间的气动相互作用。综合建模方法和机动性研究也是本文的重点。本文还对未来直升机飞行动力学建模的研究提出了建议。
飞机设计本质上是一项多学科工作,在此过程中,多个工程师团队之间必须交换数据和信息,每个团队都拥有特定领域的专业知识。管理协作组之间的数据传输、可能的翻译和存储非常复杂且容易出错。采用标准化、以数据为中心的方案存储所有数据可提高一致性并降低误解和冲突的风险。为了有效实现这一点,必须首先努力在分析模块和数据档案之间开发合适的接口。此外,设计过程的每个阶段对设计和分析工具的保真度和分辨率都有不同的要求。对于稳定性和控制分析以及飞行模拟,需要生成气动力、力矩和导数的查找表。不同的飞行分析工具需要不同的表格/输入格式。例如,代尔夫特理工大学开发的飞行分析器和模拟器 PHALANX [ 1 – 4 ] 需要一组三维力和力矩系数表,每个控制通道单独作用。多保真度气动建模旨在以最佳的计算资源分布覆盖整个飞行包线的飞行状态参数空间。这又需要一个标准化的、以数据为中心的方案来托管数据,这些数据可用于可变的保真度。标签 Li (其中 i = 0、1、2、3)用于对计算模型及其软件实现的保真度级别进行分类: