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联结翼飞机稳定性与操纵性研究

作　者: 郭卫刚
导　师: 余雄庆
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 飞行器设计
关键词: 联结翼飞机涡格法稳定性操纵性直接力控制
分类号: V212
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

联结翼飞机是一种非常规的飞机布局形式,具有重量轻、强度刚度大、阻力低、较大的升力和直接力控制的优点。对联结翼飞机稳定性和操纵性分析是飞机设计中一个重要的方面。本文的主要目的就是研究联结翼飞机稳定性和操纵性特点。本文首先回顾了联结翼飞机与常规飞机布局上的一些不同特点,阐述了联结翼飞机在外形结构上的一些特殊性,从而论证了联结翼飞机比常规飞机具有更多的优点和优势。随后分析和比较了现有的几种分析飞机稳定性和操纵性的方法,并对其各自的优缺点及适用范围进行了详细的说明。通过对比分析,我们认为涡格法是本课题分析联结翼飞机稳定性和操纵性最为理想的方法,随后文章对涡格法的主要概念和基本原理作了详细阐述。应用 MATLAB 语言将涡格法编制成能够分析飞机气动力、力矩及各稳定性的计算程序 STRVLM。然后应用中心复合试验设计法确定了七十种外形布局,并计算和分析了各外形参数变化对联结翼飞机稳定性的影响。另外对某大展弦比联结翼飞机重心及垂尾外倾角变化与稳定性的关系进行了分析。文章最后详细阐述了联结翼飞机直接力控制的概念和方法,论证了直接力控制的可行性。

全文目录

第一章绪论  12-15
  1.1 联结翼布局特点介绍  12-13
  1.2 联结翼飞机稳定性和操纵性特点  13-14
  1.3 本文的研究内容  14-15
第二章飞行器飞行稳定性和操纵性分析方法  15-22
  2.1 方法综述  15-18
    2.1.1 解析与经验公式法  15-16
    2.1.2 基于线化方程的数值方法  16-17
    2.1.3 风洞试验  17-18
    2.1.4 基于欧拉方程和 N-S 方程的数值方法  18
  2.2 涡格法  18-22
    2.2.1 涡格模型  19
    2.2.2 控制点上诱导速度的计算  19-20
    2.2.3 影响系数的计算  20
    2.2.4 确定涡强的线性代数方程组  20-21
    2.2.5 气动系数表达式  21-22
第三章飞行稳定性和操纵性计算软件的开发  22-34
  3.1 计算软件的功能  22-25
    3.1.1 程序的应用范围  22-24
    3.1.2 程序的不足  24-25
  3.2 计算软件的实现  25-31
    3.2.1 软件的组成模块  25-27
    3.2.2 软件的二次开发  27-31
  3.3 STRVLM 软件应用的几个实例  31-34
第四章某联结翼飞行稳定性分析  34-51
  4.1 某大展弦比联结翼飞机稳定性分析  34-41
    4.2.1 重心变化对飞机稳定性的影响  36-38
    4.2.2 垂尾外倾角的变化对飞机稳定性的影响  38-41
  4.2 外形参数与稳定性之间的关系  41-51
第五章联结翼飞机直接力控制分析  51-56
  5.1 直接力控制的基本概念  51-53
    5.1.1 直接升力控制  52
    5.1.2 直接侧力控制  52-53
    5.1.3 直接阻力控制  53
  5.2 直接力控制的可行性  53-56
    5.2.1 操纵面的布置方案  53-54
    5.2.2 可行性研究  54-56
第六章总结和进一步的工作  56-57
  6.1 总结  56
  6.2 进一步的工作  56-57
致谢  57-58
攻读硕士学位期间发表的学术论文  58-59
附录 STRVLM 程序使用指南  59-71
  一软件介绍  59
  二 STRVLM 开发与计算环境  59-60
  三使用说明  60-71
    1 界面  60-61
    2 飞机外形设置  61-63
    3 飞行状态设置  63
    4 网格划分  63-64
    5 总体图形  64-65
    6 简单求解  65-67
    7 结果图形  67-68
    8 舵角设置  68-69
    9 中间差分  69-71
参考文献  71-72

联结翼飞机稳定性与操纵性研究

内容摘要

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