新型四涵道微型飛行器氣動優(yōu)化.pdf

1、本文提出一種新型四涵道微型飛行器的氣動布局設(shè)計(jì)方案并對其進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，采用飛翼式反齊默曼機(jī)翼氣動布局，機(jī)翼上下翼面各安裝兩個涵道風(fēng)扇作為動力系統(tǒng),起飛重量估算為300g，機(jī)翼選擇S3010翼型以及綜合氣動性能較好的反齊默曼翼平面形狀；根據(jù)新型四涵道微型飛行器任務(wù)剖面中懸停、垂直爬升、水平過度以及巡航四個狀態(tài)設(shè)計(jì)涵道風(fēng)扇動力系統(tǒng)。
　　采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對涵道風(fēng)扇安裝位置（軸向、展向以及縱向位置）進(jìn)行優(yōu)化，選取正交表3L9(3)生

2、成涵道風(fēng)扇安裝位置方案表，采用時間導(dǎo)數(shù)預(yù)處理方法的密度基求解器、RNG k-ε湍流模型對各個方案進(jìn)行氣動性能計(jì)算，優(yōu)化結(jié)果表明：以機(jī)翼俯仰力矩系數(shù)最小、升力系數(shù)最大、阻力系數(shù)最小和升阻比最大為單目標(biāo)最優(yōu)水平組合分別為俯仰力矩系數(shù)軸向位置Lx、縱向位置Ly以及展向位置Lz分別為120mm、55mm和60mm；升力系數(shù)軸向位置Lx、縱向位置Ly以及展向位置Lz分別為120mm、50mm和60mm；阻力系數(shù)軸向位置Lx、縱向位置Ly以及展向位

3、置Lz分別為80mm、45mm和70mm和升阻比軸向位置Lx、縱向位置Ly以及展向位置Lz分別為80mm、50mm和60mm。多目標(biāo)綜合最優(yōu)水平組合為軸向位置Lx、縱向位置Ly以及展向位置Lz分別為80mm、45mm和60mm。
　　對綜合最優(yōu)水平組合的優(yōu)化構(gòu)型進(jìn)行氣動性能分析，首先分析懸停狀態(tài)涵道風(fēng)扇推力特性，然后分析巡航狀態(tài)不同迎角，不同風(fēng)扇轉(zhuǎn)速條件下機(jī)翼升力系數(shù)、阻力系數(shù)、俯仰力矩系數(shù)、升阻比特性以及涵道風(fēng)扇推力特性，最后對