一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法技术

一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法，属于飞行器气动外形设计领域。本发明专利技术针对大后掠小展弦比薄机翼的翼型多目标优化结果在三维使用环境下亚声速状态阻力变差的问题，提出在通用的优化设计方法基础之上，对翼型前缘附近上表面高度进行约束，设置翼型前缘附近上表面的高度约束的弦向位置范围为弦长的4％～10％，选择1～2个弦向位置进行高度约束，约束条件为优化后翼型的前缘上表面的高度不低于原始翼型的前缘上表面的高度。本发明专利技术能够有效的抑制三维环境下使用状态的机翼前缘分离。进而在实现机翼超声速减阻、提高阻力发散马赫数的情况下，亚声速状态的阻力性能也得以保证，用于超声速运输机、战斗机、无人机的机翼气动设计。人机的机翼气动设计。人机的机翼气动设计。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法


[0001]本专利技术属于飞行器气动外形设计领域，具体涉及一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法。

技术介绍

[0002]减阻是提高飞行器航程航时、或提高经济性的最有效措施。超声速飞行器执行任务中所跨速域范围较大，在设计中需要兼顾亚声速低阻、超声速低阻、高阻力发散马赫数等方面性能。为降低激波阻力，超声速飞行器普遍使用大后掠中小展弦比的机翼平面形状。这导致机翼表面三维流动显著，各翼型剖面的流动环境与二维环境下完全不同，且往往表现出二维环境下优异的气动性能在三维环境下显著变差的特征。最典型的表现就是亚声速条件下机翼阻力的显著增加。由于以上原因导致在超声速飞行器设计中较少进行二维翼型优化设计，而更多的通过选择已有经典翼型完成方案设计，影响型号性能进一步精细化提升。
[0003]随着优化设计技术的发展，直接开展三维机翼优化的技术已经趋于成熟，但三维优化带来的问题是设计参数的大幅增加导致优化计算量的激增。飞行器设计是多个专业的相互协调、迭代的过程，在飞行器设计过程中机翼外形方案需要根据实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法，其特征在于：在通用的优化设计方法基础之上，对翼型前缘附近上表面高度进行约束，设置翼型前缘附近上表面的高度约束的弦向位置范围为弦长的4％～10％，选择1～2个弦向位置进行高度约束，约束条件为优化后翼型的前缘上表面的高度不低于原始翼型的前缘上表面的高度。2.根据权利要求1所述的一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法，其特征在于：弦向位置在后的前缘上表面的高度大于弦向位置在前的前缘上表面的高度。3.根据权利要求2所述的一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法，其特征在于：设置翼型前缘附近上表面的高度约束的弦向位置范围为弦长的5％～10％。4.根据权利要求2所述的一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法，其特征在于：设置翼型前缘附近上表面的高度约束的弦向位置范围为弦长的4％～8％。5.根据权利要求3或4所述的一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法，其特征在于：优化设计方法采用遗传方法、粒子群方法、基于代理模型的优化方法中的一种。6.根据权利要求5所述的一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法，其特征在于：所述的一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法基于ARI_OPT软件实现。7.根据权利要求6所述的一种考虑三维影响的宽速域薄翼型多目标优化设计方法，其特征在于：基于代理模型的优化方法的具体实现方法包括如下步骤：S1、选择原始翼型进行优化设计；S2、对翼型上下表面坐标进行参数化描述，基于Hicks
‑
Henne形函数进行翼型参数化优化设计，计算公式为：化设计，计算公式为：其中，y
us.basic
为原始翼型上表面函数，y
us
为优化后翼型上表面函数，y
ls.basic
为原始翼型下表面函数，y
ls
为优化后翼型下表面函数，f
i
为扰动函...

【专利技术属性】
技术研发人员：张铁军，杨龙，辛欢，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所，
类型：发明
国别省市：