高超音速飛行器前后體優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、針對(duì)高超音速飛行器多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中的強(qiáng)耦合特性，為了減少計(jì)算時(shí)間，提高優(yōu)化過(guò)程的可行性，采用近似的方法來(lái)建立學(xué)科之間的響應(yīng)模型，以此來(lái)減少每次迭代時(shí)所用的大量計(jì)算時(shí)間。本文設(shè)計(jì)工作在保證發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定及高效率工作的條件下，充分考慮前后體對(duì)整個(gè)飛行器氣動(dòng)性能的影響，不同于以往只將前后體作為發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道和噴管的延伸，圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)優(yōu)化前后體外形，而忽視其對(duì)整機(jī)布局設(shè)計(jì)的影響。 文中對(duì)飛行器前后體設(shè)計(jì)思路基于高超音速乘波體的思想，將飛

2、行器上下表面進(jìn)行分離設(shè)計(jì)，在前后體的長(zhǎng)度厚度以及發(fā)動(dòng)機(jī)的位置保持不變的條件下，較大程度避免了飛行器整體外形布局的改變，從而一定程度上保證了總體設(shè)計(jì)的目標(biāo)，大大緩和了與飛行器其他學(xué)科設(shè)計(jì)時(shí)的沖突。流場(chǎng)求解采用歐拉方程，并結(jié)合非結(jié)構(gòu)動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，便于適應(yīng)復(fù)雜外形而且在每次外形改變后不必重新生成網(wǎng)格，有利于保證計(jì)算效率。響應(yīng)近似模型分別采用了二次多項(xiàng)式和kriging方法來(lái)構(gòu)造，結(jié)果表明由本文設(shè)計(jì)的前后體外形結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅能確保推進(jìn)系統(tǒng)