学术论文

      仿生全翼式太阳能无人机气动数值模拟

      Aerodynamic numerical simulation of bionic full-wing typical solar-powered unmanned aerial vehicle

      摘要:
      以高空太阳能无人机(UAV)为背景,针对某仿生全翼式太阳能无人机开展了气动数值模拟研究.首先,应用基于改进层流动能模型的雷诺平均Navier-Stokes方程数值模拟方法,对典型低雷诺数机翼进行了数值验证;其次,回顾了某仿生全翼式太阳能无人机的基本设计特征;接着,采用数值模拟方法对该无人机进行了基本气动性能的计算分析;最后,对无人机的横航向性能和方向舵舵效进行了检验性的数值模拟.研究表明:该无人机各部件相互之间流动干扰较小,具有层流分离、转捩和湍流再附等低雷诺数流动特征;其基本气动性能较高(巡航升阻比大于34,纵向静稳定度约为8%),具有静稳定的横航向性能和较好的方向舵舵效;其仿生全翼式构型是一种较有前景的太阳能无人机布局形式.
      作者: 甘文彪 [1] 周洲 [2] 许晓平 [2]
      Author: GAN Wenbiao [1] ZHOU Zhou [2] XU Xiaoping [2]
      作者单位: 北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所,北京,100191 西北工业大学航空学院,西安,710072
      刊 名: 航空学报 ISTICEIPKU
      年,卷(期): 2015, 36(10)
      分类号: V211.3
      机标分类号: V2 TJ7
      在线出版日期: 2015年11月16日
      基金项目: 中央高校基本科研业务费专项资金,国家自然科学基金(11302178) Fundamental Research Funds for the Central Universities,National Natural Science Foundation of China