北航飛行器設(shè)計(jì)畢設(shè)開(kāi)題報(bào)告-新式超聲速民機(jī)近場(chǎng)音爆數(shù)值模擬研究

1、北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (開(kāi) 題 報(bào) 告 )第 1 頁(yè)本科生畢設(shè)開(kāi)題報(bào)告院 （ 系 ） 名 稱(chēng) 航 空 科 學(xué) 與 工 程 學(xué) 院專(zhuān) 業(yè) 名 稱(chēng) 飛 行 器 設(shè) 計(jì) 與 工 程學(xué) 生 姓 名 GTZ學(xué) 號(hào) 1305XXXX指 導(dǎo) 教 師 XXX2016 年 1 月 1 日北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (開(kāi) 題 報(bào) 告 )第 3 頁(yè)新式超聲速民機(jī)近場(chǎng)音爆數(shù)值模擬研究 新式超聲速民機(jī)近場(chǎng)音爆數(shù)值模

2、擬研究 一、 一、選題依據(jù) 選題依據(jù)1. 研究背景 研究背景超聲速民機(jī)（SCT）協(xié)和號(hào)于 1976 年 1 月的投入運(yùn)營(yíng)可稱(chēng)得上可稱(chēng)得上是當(dāng)時(shí)航空歷史上技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步之一，協(xié)和號(hào)的氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)理念對(duì)其后的飛機(jī)設(shè)計(jì)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。但其有兩個(gè)大的弱點(diǎn)：①油耗高，航程短，載客量小,每年虧損 4～5 千萬(wàn)美元;②協(xié)和飛機(jī)一直無(wú)法減小音爆,使其只能在海面或無(wú)人居住地區(qū)的上空才能以超音速的速度飛行,航線受限,無(wú)法進(jìn)行規(guī)?；\(yùn)營(yíng)[1]。這些問(wèn)題使其不

3、得不于 2003 年退出航線服務(wù)！可以說(shuō)協(xié)和客機(jī)屬于“技術(shù)成功，經(jīng)濟(jì)失敗”。但是由于對(duì)未來(lái)民用市場(chǎng)需求前景的看好，美國(guó)、英、法、日本、印度、俄羅斯等國(guó)都在致力第二代超聲速科技的研制[2]。隨著我國(guó)大型客機(jī)項(xiàng)目的啟動(dòng)和進(jìn)行，未來(lái)必然也將發(fā)展和研制新一代超音速客機(jī)，因而提前做好技術(shù)儲(chǔ)備具有重大的意義！為了克服超聲速民機(jī)經(jīng)濟(jì)性差的缺陷，從氣動(dòng)角度需要進(jìn)行低阻外形設(shè)計(jì)，降低波阻。而對(duì)于超聲速音爆問(wèn)題，也需要設(shè)計(jì)合理的低音爆外形，把音爆控制可接受

4、的范圍內(nèi)。從某種意義上說(shuō)，音爆問(wèn)題造成是導(dǎo)致了協(xié)和客機(jī)的商業(yè)失敗重要原因。目前，在新一代超音速客機(jī)的設(shè)計(jì)中音爆已經(jīng)成為和衡量方案成敗的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)之一，也是超音速客機(jī)設(shè)計(jì)必須解決的難題。為了設(shè)計(jì)低音爆超聲速民機(jī)，必須發(fā)展可靠的音爆預(yù)測(cè)方法，建立對(duì)復(fù)雜波系環(huán)境下音爆準(zhǔn)確預(yù)測(cè)的能力！音爆信號(hào)從飛行器傳播至地面的距離超過(guò)10000m，計(jì)算域過(guò)大，難以在統(tǒng)一的計(jì)算模型下準(zhǔn)確預(yù)測(cè)地面音爆。目前常用的方法是采用基于 CFD 的近場(chǎng)音爆計(jì)算和基于線性