在概念设计期间,预测抖振起始边界时会出现一个问题。由于有效载荷航程和巡航高度能力面临的压力,改善抖振起始边界往往非常重要。它是确定运输机低音速和跨音速性能的主要限制之一。抖振是一种由气流分离或冲击波振荡引起的高频不稳定性,可看作是一种随机受迫振动。根据攻角和自由流速度,气流分离可产生气动激励。后缘的分离边界层会产生湍流尾流,如果此尾流撞击水平尾翼面等,抖振就会影响飞机结构的尾部。由于抖振会限制设计升力系数,因此可能会限制飞机的最大升阻比和运行上限。这意味着,如果没有准确考虑抖振,设计师进行的性能计算可能与飞机的实际性能不符,因为 Breguet 射程方程和耐久性方程都是升力和阻力特性的函数。简而言之,本论文研究的主要动机是创建一种更先进但快速的跨音速抖振起始预测工具,以便在概念设计阶段实现更大的设计自由度。这意味着该工具应该比传统工具更快,它应该可靠并且能够处理非常规配置。此外,它应该以模块化方式构建,以便于使用、更改和更换工具的部件。
本文讨论了适合在工业规模加压低温风洞中运行的一些非侵入式测量技术的开发、鉴定试验和应用。介绍了低温温度敏感涂料 (cryoTSP) 作为过渡检测工具的应用,以及图像模式相关技术 (IPCT) 和后向纹影法 (BOS) 在欧洲跨音速风洞 (ETW) 中的实施。介绍了低温压敏涂料 (cryoPSP) 的开发进展,并介绍了建立适用于低温的粒子图像测速系统 (cryoPIV) 的考虑因素。此外,还介绍了麦克风阵列技术 (MAT) 在工业规模低温风洞中的适应状态。
描述:AV-8B 鹞式飞机是一种单座、单引擎、跨音速喷气式飞机,能够垂直/短距起降 (V/STOL)。这种 V/STOL 能力与高性能和战斗力相结合,为海军陆战队部队提供了快速反应武器系统。主要承包商为波音飞机公司(位于密苏里州圣路易斯)的机身、英国布里斯托尔的劳斯莱斯有限公司(位于英国金斯敦)的发动机和英国宇航公司(位于英国金斯敦)的后机身。美国 AV-8B 飞机新生产的最后一年是 1992 财年。AV-8B 再制造计划将较旧的 AV-8B 日间攻击配置飞机转换为最新生产的雷达/夜间攻击配置。预算请求支持继续进行为期 3 年的多年期机身采购。
我们推出了 Cascade。在 2022 年 7 月的范堡罗国际航空展上,我们宣布推出 Cascade 并现场演示了 1.0 版。Cascade 的开发旨在直观展示全球航空业对气候的影响,并探索到 2050 年最有效地实现商用航空脱碳的方案:机队更新、运营效率、可持续航空燃料 (SAF) 和新航空技术,例如跨音速桁架支撑机翼结构、混合动力、全电动或氢动力飞机。该工具使整个行业的利益相关者(尤其是客户和政策制定者)能够就如何最好地实现商用航空业 2050 年净零排放目标做出明智的决策和权衡。我们期待最近公开发布的更多反馈,并将继续通过与社区创始成员合作对 Cascade 进行投资,这些成员包括国际航空运输协会、美国国家航空航天局、剑桥大学惠特尔实验室和麻省理工学院航空与环境实验室。
摘要 在本文中,我们提出并验证了一种用于模拟航空航天应用的新型稳定可压缩流有限元框架。该框架由基于流线迎风/Petrov-Galerkin (SUPG) 的可压缩流 Navier-Stokes 方程、充当壁面函数的弱强制本质边界条件和充当激波捕获算子的基于熵的不连续性捕获方程组成。针对从低亚音速到跨音速流态的各种马赫数测试了该框架的准确性和稳健性。对 NACA 0012 翼型、RAE 2822 翼型、ONERA M6 机翼和 NASA 通用研究模型 (CRM) 飞机周围流动的二维和三维验证案例进行了气动模拟。将从所有案例的模拟中获得的压力系数与实验数据进行了比较。计算结果与实验结果一致性较好,证明了本文提出的有限元框架用于飞机气动模拟的准确性和有效性。
2. Pehlivanoglu, V.、Yagiz, B.、Kandil, O. 和 Baysal, O. ,“跨音速机翼吸气和吹气的粒子群优化”,《航空杂志》,第 47 卷,第 6 期,2010 年 11 月/12 月,第 1955-1965 页。 3. Pehlivanoglu, V. 和 Baysal, O. ,“利用模糊逻辑和神经网络增强的振动遗传算法”,《航空科学与技术》,第 14 卷,第 1 期,2010 年 1 月/2 月,第 56-64 页。 4. Pehlivanoglu, V.、Hacioglu, A.、Baysal, O.,“通过振动遗传算法进行自主无人机路径规划”,《航空工程与航天技术杂志》,第 79 卷,第 3 期,2007 年 7 月/8 月,第 250-260 页。 5. Baysal, O. 和 Ghayour, K.,“非结构化网格上具有一般成本函数优化的连续伴随灵敏度”,《AIAA 杂志》,第 39 卷,第 1 期,2001 年,第 48-55 页。 6. Baysal, O.,“气动形状优化:方法和应用”,《SAE 交易:航空航天杂志》,第 108 卷,第 1 节,1999 年,第 794-802 页。
摘要 首次在高压、低温条件下表征了选择性双光子吸收共振飞秒激光电子激发标记 (STARFLEET) 测速技术。研究在美国宇航局兰利研究中心的 0.3 米跨音速低温风洞中进行,流动条件涵盖了该设施的整个运行范围;总压力范围从 100 kPa 到 517 kPa,总温度从 80 K 到 327 K,马赫数从 0.2 到 0.85。检查了 STARFLEET 信号强度和寿命测量的热力学依赖性,因为强度和寿命都会影响测量精度。发现信号强度与密度成反比,而寿命与密度几乎成线性关系,直到接近氮的液汽饱和点。速度测量的准确度和精度是在整个条件范围内评估的,标准误差确定为 1.6%,而精度范围约为自由流速度的 1.5% 至 10%。还观察到精度具有温度依赖性,这可能是由于在较高密度下寿命较长所致。
这项工作调查了较高纵横比翼的潜力,以提高远程飞机的燃料效率。高纵横比机翼的主要特征是讨论的,并提出了航空结构机翼优化的过程。基于尾边控制表面偏转的自适应机翼技术,以实现最佳的升力分布,从而最大程度地减少巡航战斗中的阻力并最大程度地减少操纵流的负载减少,并由高级结构技术通过增加的应变易于应变和后式结构技术来补充。在优化过程中,使用高实现模拟方法来确定跨性别巡航流中的权限,机翼上的机翼上的载荷和复合机翼盒的质量。在所有流动条件下都考虑了静态气动弹性效应。最小化三个典型战斗任务的燃油消耗代表了目标函数。考虑控制表面和飞机装饰的几何整合。该过程的应用以优化机翼平面形,扭曲分布和控制表面变化构成了本出版物的主要部分。结果显示了12个顺序的最佳机翼纵横比。将纵横比的进一步增加到13。5显示空气动力学性能和由此产生的燃料消耗没有进一步改善。
