一种乘波体结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种乘波体结构，涉及飞行器气动设计技术领域，包括：机体，包括机身和机翼，所述机翼设置于所述机身的两侧，所述机翼与所述机身形成翼身融合体布局，所述机翼与所述机身形成双后掠角；所述机翼包括平翼段和翼梢段，所述翼梢段为曲面状，所述翼梢段与所述平翼段连接形成反翼式结构；该乘波体结构采用机翼与机身的双后掠角设计，并且翼梢段为曲面状，翼梢段与平翼段连接形成反翼式结构，能够克服现有乘波体外形横侧向稳定性差、横侧向气动耦合严重、纵向稳定性难以保证等缺点。纵向稳定性难以保证等缺点。纵向稳定性难以保证等缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种乘波体结构


[0001]本技术属于飞行器气动设计领域，更具体地，涉及一种乘波体结构。

技术介绍

[0002]高升力超声速/高超声速飞行器外形一直是人类不懈的追求，根据高超声速无粘流动的双曲线特征，飞行器的气动性能可以在很大程度上得以提高，乘波体就是利用这一特性的典型外形。乘波体通过附着激波将高压气动分割在飞行器下表面阻止流动泄露，有效突破了高超声速飞行器的升阻屏障，具有很高的升阻比。经过几十年的发展，乘波体从早期的单一构型逐渐发展为具有不同特点的复杂构型，尤其是密切锥方法的提出，可以通过给定激波出口型线进行乘波体设计，获得具有更多特性的乘波体外形。
[0003]乘波体外形一般根据高超声速流场通过流线追踪得到，其生成曲面具有独特的特征，难以自由设计，但乘波体的平面形状可以通过设计曲线进行修改，这为我们改善乘波体在非设计点的气动性能提供了一种非常值得考虑的思路，通过推导设计参数与平面形状之间的泛化几何关系，使用非均匀有理B样条辅助设计，建立头部区域可控、后掠区域可控的定平面乘波体设计方法。这种概念提高了乘波体设计方法的灵活性，但在改善乘波体缺陷方面的应用还较少。
[0004]目前，乘波体的工程应用仍然有诸多的限制，主要问题包括低速状态气动性能不好、横侧向稳定性差、纵向稳定性难以保证等。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种乘波体结构，采用机翼与机身的双后掠角设计，并且翼梢段为曲面状，翼梢段与平翼段连接形成反翼式结构，能够克服现有乘波体外形横侧向稳定性差、横侧向气动耦合严重、纵向稳定性难以保证等缺点。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供一种乘波体结构，包括：
[0007]机体，包括机身和机翼，所述机翼设置于所述机身的两侧，所述机翼与所述机身形成翼身融合体布局，所述机翼与所述机身形成双后掠角；
[0008]所述机翼包括平翼段和翼梢段，所述翼梢段为曲面状，所述翼梢段与所述平翼段连接形成反翼式结构。
[0009]可选地，所述机翼的前端与所述机身形成第一后掠角，所述机翼的中部与所述机身形成第二后掠角。
[0010]可选地，所述第一后掠角大于所述第二后掠角。
[0011]可选地，所述机体的上表面为自由流面追踪得到的平面。
[0012]可选地，所述机体的下表面为具有乘波性能的曲面。
[0013]可选地，所述机体的下表面包括钝头区、第一掠角区和第二掠角区。
[0014]可选地，所述翼梢段相对于所述平翼段向上弯曲。
[0015]可选地，所述翼梢段的外端高于所述平翼段0.4
‑
0.8m。
[0016]可选地，所述翼梢段相对于所述平翼段向下弯曲。
[0017]可选地，所述翼梢段的外端低于所述平翼段0.4
‑
0.8m。
[0018]本技术提供一种乘波体结构，其有益效果在于：
[0019]1、该乘波体结构采用机翼与机身的双后掠角设计，并且翼梢段为曲面状，翼梢段与平翼段连接形成反翼式结构，能够克服现有乘波体外形横侧向稳定性差、横侧向气动耦合严重、纵向稳定性难以保证等缺点；
[0020]2、该乘波体结构相比于现有的水平翼式外形，翼梢段相对于平翼段向下弯曲能够提升该乘波体的纵向静稳定性；
[0021]3、在相同的飞行攻角下，该乘波体结构相比于现有的水平翼式外形，翼梢段相对于平翼段向上弯曲能够提升该乘波体的横向静稳定性；
[0022]4、在相同的飞行攻角下，该乘波体结构相比于现有的水平翼式外形，反翼式结构能够提升该乘波体的侧向静稳定性；
[0023]5、该乘波体结构相比于现有的水平翼式外形，翼梢段相对于平翼段向上弯曲能够使得该乘波体偏航动态稳定性明显提升。
[0024]本技术的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0025]通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0026]图1示出了根据本技术的实施例一的一种乘波体结构的三维结构示意图。
[0027]图2示出了根据本技术的实施例一的一种乘波体结构的仰视结构示意图。
[0028]图3示出了根据本技术的实施例一的一种现有的水平翼式乘波体结构的ICC曲线和FCT曲线图。
[0029]图4示出了根据本技术的实施例一的一种乘波体结构翼梢段的外端高于平翼段0.8m的ICC曲线和FCT曲线图。
[0030]图5示出了根据本技术的实施例一的一种乘波体结构翼梢段的外端高于平翼段0.4m的ICC曲线和FCT曲线图。
[0031]图6示出了根据本技术的实施例一的一种现有的水平翼式乘波体结构的乘波体后缘截面压力分布图。
[0032]图7示出了根据本技术的实施例一的一种乘波体结构翼梢段的外端高于平翼段0.8m的乘波体后缘截面压力分布图。
[0033]图8示出了根据本技术的实施例一的一种乘波体结构翼梢段的外端高于平翼段0.4m的乘波体后缘截面压力分布图。
[0034]图9示出了根据本技术的实施例二的一种乘波体结构的三维结构示意图。
[0035]图10示出了根据本技术的实施例二的一种乘波体结构翼梢段的外端低于于平翼段0.8m的ICC曲线和FCT曲线图。
[0036]图11示出了根据本技术的实施例二的一种乘波体结构翼梢段的外端低于平
翼段0.4m的ICC曲线和FCT曲线图。
[0037]图12示出了根据本技术的实施例二的一种乘波体结构翼梢段的外端低于平翼段0.8m的乘波体后缘截面压力分布图。
[0038]图13示出了根据本技术的实施例二的一种乘波体结构翼梢段的外端低于平翼段0.4m的乘波体后缘截面压力分布图。
[0039]图14示出了根据本技术的实施例一和实施例二的一种乘波体结构与现有的水平翼式乘波体结构的升力系数曲线图。
[0040]图15示出了根据本技术的实施例一和实施例二的一种乘波体结构与现有的水平翼式乘波体结构的阻力系数曲线图。
[0041]图16示出了根据本技术的实施例一和实施例二的一种乘波体结构与现有的水平翼式乘波体结构的升力/阻力系数曲线图。
[0042]图17示出了根据本技术的实施例一和实施例二的一种乘波体结构与现有的水平翼式乘波体结构的俯仰力矩随攻角变化曲线图。
[0043]图18示出了根据本技术的实施例一和实施例二的一种乘波体结构与现有的水平翼式乘波体结构的横向稳定性导数曲线图。
[0044]图19示出了根据本技术的实施例一和实施例二的一种乘波体结构与现有的水平翼式乘波体结构的侧向稳定性导数曲线图。
[0045]图20示出了根据本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乘波体结构，其特征在于，包括：机体，包括机身和机翼，所述机翼设置于所述机身的两侧，所述机翼与所述机身形成翼身融合体布局，所述机翼与所述机身形成双后掠角；所述机翼包括平翼段和翼梢段，所述翼梢段为曲面状，所述翼梢段与所述平翼段连接形成反翼式结构。2.根据权利要求1所述的乘波体结构，其特征在于，所述机翼的前端与所述机身形成第一后掠角，所述机翼的中部与所述机身形成第二后掠角。3.根据权利要求2所述的乘波体结构，其特征在于，所述第一后掠角大于所述第二后掠角。4.根据权利要求1所述的乘波体结构，其特征在于，所述机体的上表面为自由流面追踪得到的平面。5.根据权利要求1所述的乘波体结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟旭飞，刘传振，白鹏，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：新型
国别省市：