《中國科學(xué): 物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》：高超聲速飛機(jī)的一種“三高”雙翼氣動布局

2025-11-26 00:07:36 分類：熱點(diǎn) 閱讀(96865)

為同時獲得高超聲速飛機(jī)高升阻比、物理文學(xué)高容積率、學(xué)力學(xué)天和高升力,高超 最近一項研究提出一種全新布局。《中國科學(xué) 物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》英文版2018年第2期封面文章報道了這一工作。聲速雙翼
（神秘的飛機(jī)地球uux.cn報道）據(jù)EurekAlert!：近期一項研究提出一種全新的“I”型雙升力面布局, 采用這種布局的飛行器可同時滿足高升阻比、高升力系數(shù)和高容積率的氣動“三高”需求, 該布局為未來高超聲速飛機(jī)的設(shè)計開辟了一條新途徑。
這篇名為“Hypersonic I-shaped aerodynamic configurations”的布局杭州臨安哪里能找到小姐上門服務(wù)vx《189=4143》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)快報文章以封面形式發(fā)表于《中國科學(xué): 物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)》英文版2018年第2期, 由中國科學(xué)院力學(xué)研究所崔凱研究員擔(dān)任通訊作者撰寫。
高超聲速飛機(jī)的三高飛行速度一般可達(dá)現(xiàn)有飛機(jī)的7倍以上, 可大幅縮短飛行時間, 為未來洲際旅行提供一種更為快捷舒適的交通工具。飛行器的中國氣動布局一般須具有“三高”特點(diǎn), 即高升阻比以保證其航程, 高升力使其在高海拔巡航飛行條件下保持升重平衡, 高容積率以滿足載客/載貨需求。但由于在高速飛行條件下,科學(xué) 激波和摩擦阻力急劇上升, 飛行器的升阻比很難提升。此外,物理文學(xué) 升阻比和升力系數(shù)均與容積率存在強(qiáng)烈的矛盾關(guān)系, 這是現(xiàn)階段制約飛行器氣動性能提升的主要瓶頸問題。
針對上述問題,學(xué)力學(xué)天 該項研究提出了一種全新的氣動布局概念, 其主要特征在于采用雙升力面立體布局方式, 由于軸向投影形狀類似于英文字母“I”, 故命名為“I”型布局。該布局的核心思想是采用了原創(chuàng)性的“高壓捕獲翼”設(shè)計原理, 通過在傳統(tǒng)布局上方增加額外的升力面來有效捕獲兩次壓縮后的高壓氣流, 產(chǎn)生高升力并大幅提高飛行器的升阻比, 進(jìn)而有效緩解容積率與上述氣動參數(shù)間的矛盾關(guān)系。該研究在前期基礎(chǔ)上, 綜合運(yùn)用數(shù)值模擬、實(shí)驗設(shè)計和數(shù)值優(yōu)化等技術(shù)開展了構(gòu)型優(yōu)化, 并基于高精度數(shù)值仿真對其性能進(jìn)行了評估。結(jié)果表明, 其在大容積率(約0.175)條件下可獲得超過4.5的升阻比, 且在最優(yōu)升阻比條件下升力系數(shù)較乘波體等現(xiàn)有先進(jìn)布局提高達(dá)60%左右。
自2011年以來, 該研究團(tuán)隊沿這一方向已堅持開展了7年多的研究。在現(xiàn)有工作基礎(chǔ)上, 后續(xù)還有一系列基礎(chǔ)科學(xué)和關(guān)鍵技術(shù)問題有待深入探索, 包括針對該布局形式的復(fù)雜的三維激波/激波相互作用、三維激波/邊界層相互作用、熱防護(hù)問題、新型布局的靜/動穩(wěn)定性和控制等。
該文由中國科學(xué)院力學(xué)研究所高溫氣體動力學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室崔凱研究員、肖堯博士、徐應(yīng)洲博士和李廣利博士共同完成, 并得到了國家自然科學(xué)基金(Grant Nos. 11372324和11572333) 以及高溫氣體國家重點(diǎn)實(shí)驗室 (Grant Nos. LHD2017TC01, LHD2017MS04和LHD2017QN03)的資助。