民用飞机气动外形数值优化设计面临的挑战与展望

作者： 周铸   黄江涛   高正红   黄勇   陈作斌   余婧   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 气动/结构优化   综合优化体系   耦合伴随系统   气动/声爆优化   多学科优化  

描述： 系统回顾了气动外形优化的主要环节,对优化体系中学科分析、参数化建模、网格重构技术、敏度分析、优化算法、代理模型、目标函数/约束处理等各个环节的进展,及气动综合优化面临的挑战、基础科学问题进行了总结。结合课题组在优化体系建设上开展的研究工作,针对民用飞机气动外形综合设计的需求,提炼了工程型号对优化体系构建的具体要求。并对今后的研究工作以及未来发展方向进行了展望与建议。通过文章系统整理论述,希望能够为气动数值优化设计研究人员提供一些有意义的建议和参考,促进设计空气动力学、以及多学科优化技术的发展。

大型民用飞机气动外形典型综合设计方法

作者： 黄江涛   高正红   余婧   郑传宇   周铸   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 非支配解优化   相关性分析   离散伴随优化   虚拟Pareto可行解集   多目标优化  

描述： 基于自主研发的飞行器气动外形大规模并行化、分布式综合设计软件AMDEsign,开展了大型民用飞机气动外形多目标综合设计,研究了处理高维目标空间多目标优化问题的有效处理方式,为优化数学模型的合理确定提供数据参考。在此基础之上,基于软件AMDEsign的主分量分析(PCA)、离散伴随方法两个典型模块,对宽体飞机数字化模型开展多目标优化,其中离散伴随方法中引入虚拟可行解集逼近方法,为权系数提供有效的导向性选择;并进一步将结果进行多目标评估分析,设计结果表明,主分量分析能够有效识别目标函数的相关性,虚拟可行解集方法效率较高,充分利用了离散伴随效率高以及导向性权函数预测等优点,多点设计外形在巡航升阻比、抖振特性以及阻力发散等性能上具有明显改善。文中提出的综合设计方法简捷高效且具有较强的工程应用价值。

通用飞行器气动优化设计数字化集成平台-DIPasda

作者： 孙俊峰   周铸   黄勇   庞宇飞   卢风顺   许勇   来源： 航空学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 多学科优化   多目标优化   系统架构   优化平台   气动设计  

描述： 随着计算机能力和数值计算技术的不断发展,航空工业的市场竞争越来越激烈,迫切需要精确、高效、鲁棒的设计工具应用于飞行器的改进优化和创新设计。未来航空工业的发展,需要解决多学科综合设计的关键问题,为新型高性能飞行器的设计提供有力的设计方法和设计工具。DIPasda作为复杂外形设计的通用飞行器多学科优化设计平台,研制目的主要是提供一套新型通用、鲁棒、高效的优化设计架构,应用于通用飞行器工业设计环境,改善传统设计耗时低效的状况,提高新型飞行器设计的效率和精度。DIPasda平台系统包含了优化设计过程中所需用到的各类方法,主要包括数值优化方法、几何模型参数化方法、代理模型方法、高精度的学科分析工具等。通过详细介绍平台的系统架构、主要的功能模块、伴随优化设计和多目标优化设计流程,展现了DIPasda平台系统架构设计的灵活性和功能模块的完备性。最后通过优化算例展示了系统的综合优化设计能力。

浅谈大比例尺数码航空摄影测量在城镇测绘项目中的应用——以安徽霍邱县临水镇城镇测绘项目为例

作者： 黄勇   来源： 西部资源 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 数码航空摄影   大比例尺   城镇测绘  

描述： 测绘新设备的不断出现，各种新技术、新方法的运用使得工程建设速度大幅度提升。为满足霍邱县临水镇建设发展的需要，临水镇人民政府对临水镇及周边区域采用1∶1000数字化航摄地形图测绘及彩色数字正射影像图方法进行城镇测绘工作，该方法具有测绘精度高、速度快等特点。本文以此为例，对该方法进行论述。

浅谈大比例尺数码航空摄影测量在城镇测绘项目中的应用——以安徽霍邱县临水镇城镇测绘项目为例

作者： 黄勇   来源： 西部资源 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 数码航空摄影   大比例尺   城镇测绘  

描述： 测绘新设备的不断出现，各种新技术、新方法的运用使得工程建设速度大幅度提升。为满足霍邱县临水镇建设发展的需要，临水镇人民政府对临水镇及周边区域采用1∶1000数字化航摄地形图测绘及彩色数字正射影像图方法进行城镇测绘工作，该方法具有测绘精度高、速度快等特点。本文以此为例，对该方法进行论述。

下单翼布局飞机不同整流减阻特性研究

作者： 张礼   高正红   来源： 航空工程进展 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 附面层   干扰   气流分离   整流减阻   下单翼布局  

描述： 下单翼常规布局飞机的机翼机身结合处存在严重的相互干扰,该处的附面层堆积是造成气流分离的主要原因,分离会致使飞机的阻力增加。通过整流将机翼机身结合处的附面层外推,在远前方来流的作用下吹除,通过减小附面层厚度减小阻力;对比分析三种不同整流方案的特点,并进行数值分析。结果表明:本文的三种整流减阻方案能够达到整流减阻的效果,改善了气动性能,可为下单翼常规布局飞机整流减阻提供参考。

第一届航空CFD可信度研讨会总结

作者： 王运涛   刘刚   陈作斌   来源： 空气动力学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： T1模型   RANS方程   AeCW   气动特性   CHN   数值模拟  

描述： 总结了第一届航空可信度研讨会(AeCW-1)的数值模拟结果。AeCW-1会议由中国空气动力学会计算空气动力学专委会主办,并在第一届空气动力学大会上做了专题研讨。本次研讨会吸引了14家单位参与,共提交

机械式操纵飞机自动上舵成因分析及气动改善方法

作者： 刘艳   赵柯   黄江涛   来源： 西北工业大学学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 铰链力矩   自动上舵   流场数值模拟   机械式操纵  

描述： 自动上舵是威胁飞行安全、适航取证中必须关注的问题。随着机械式操纵、非专业驾驶通用飞机市场的逐渐广阔,自动上舵问题仍具有重要的研究意义。以某中型运输机为例,通过分析其协调侧滑试飞数据及数值模拟流场,对该飞机自动上舵的成因进行了分析。在此基础上,提出了双三角背鳍与降低轴式补偿2种气动改善措施,数值模拟结果表明,前者可有效改善垂尾失速特性,但过强的方向舵前缘涡会导致方向舵压心前移,恶化自动上舵现象;后者虽可有效改善自动上舵现象,但会带来铰链力矩与脚蹬力的增加,需对传动比与调整片进行精细化设计。

第一届航空CFD可信度研讨会总结

作者： 王运涛   刘刚   陈作斌   来源： 空气动力学学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： T1模型   RANS方程   AeCW   气动特性   CHN   数值模拟  

描述： 总结了第一届航空可信度研讨会(AeCW-1)的数值模拟结果。AeCW-1会议由中国空气动力学会计算空气动力学专委会主办,并在第一届空气动力学大会上做了专题研讨。本次研讨会吸引了14家单位参与,共提交

典型航空分离流动的雷诺应力模型数值模拟

作者： 舒博文   杜一鸣   高正红   夏露   陈树生   来源： 航空学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 分离流动   湍流模型   雷诺应力模型   涡黏性模型   二次流动   激波诱导分离  

描述： 先进飞行器设计对CFD方法的边界层分离模拟能力提出了更高要求，传统雷诺平均纳维-斯托克斯(RANS)涡黏性模型因建模和构造层面的理论缺陷导致其分离流动预测可信度较低。雷诺应力模型由于未对雷诺应力及其分量关系进行建模，对湍流非平衡、旋转以及雷诺应力各向异性等流动现象具有天然的理论优势。为验证与确认雷诺应力模型对典型航空分离流动的预测能力，基于SSG/LRR-g模型，以NACA4412翼型大攻角分离、M6机翼跨声速分离以及F6翼身结合区分离流动为例，探讨了雷诺应力模型对逆压梯度、激波诱导分离、二次流动分离等典型航空分离流动预测的适应性。通过与k-ω剪应力输运(SST)模型模拟结果对比发现，雷诺应力模型对分离泡大小、速度型分布、雷诺应力分布和激波位置等关键特征的模拟精度较涡黏性模型显著提升，基本验证了雷诺应力模型可在翼身接合区角区流动和三维强激波诱导分离等问题中得到正确的流动特征，而SST模型在此类流动中基本失效，显示了雷诺应力模型在典型航空分离流动中较涡黏模型的优势。同时，发现k-ω SST模型所包含的Bradshaw假设在三维激波诱导分离较强时严重影响了模型预测的准确性，是预测结果偏离试验的主要原因。此外，还基于计算结果与模型构造提出了雷诺应力模型以及涡黏性模型可能的改进方向。