新型排翼式浮升一体化飞艇的布局设计和气动研究

计算物理 ›› 2013, Vol. 30 ›› Issue (2): 180-186.

新型排翼式浮升一体化飞艇的布局设计和气动研究

李峰, 叶正寅, 高超

西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室, 西安 710072

收稿日期:2012-03-23 修回日期:2012-10-09 出版日期:2013-03-25 发布日期:2013-03-25
作者简介:李峰(1981-),男,陕西清涧,博士,工程师,主要从事计算和实验空气动力学研究,E-mail:lf3158@nwpu.edu.cn
基金资助:
国家863计划资助项目(863-2007AA11Z243);西北工业大学基础研究基金(JC-201103)资助项目

Configuration Design and Aerodynamic Research of New Type Tandem Buoyancy-Lifting Airships

LI Feng, YE Zhengyin, GAO Chao

National Key Laboratory of Aerodynamic Design and Research, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China

Received:2012-03-23 Revised:2012-10-09 Online:2013-03-25 Published:2013-03-25

摘要/Abstract

摘要： 以传统的NACA系列翼型为基准,设计一类实用高效的新型排翼式浮升一体化飞艇.通过数值计算,对浮升一体化飞艇的气动问题和布局设计展开系统的研究,综合分析和评估各气动布局形式的浮升特性.研究结果表明:排翼式浮升一体化飞艇不仅具有接近常规飞艇的体积效率,而且利用后翼对前翼下表面气流形成的阻滞和排翼重叠区域之间的气流加速作用,其总体升阻比较单排翼增大50%以上,当速度大于30 m·s^-1之后可以使飞艇的自重降低,有效载荷提高;同时,排翼式飞艇的弦向尺寸较小,可有效降低材料的表面张力,为高空飞艇表面柔性材料提供了较宽的选择范围.

关键词: 飞艇, 浮升一体化, 排翼式, 气动布局, 数值模拟

Abstract: Based on NACA airfoils,a new type of tandem buoyancy-lifting airships with both higher utility and economy efficiency was developed.With numerical simulations aerodynamic and configuration design for buoyancy-lifting airships was investigated and buoyancy-lifting characteristics were evaluated and analyzed synthetically.It shows that a tandem buoyancy-lifting airship has considerable volume efficiency.Its lift-drag ratio is increased 50% than single wing resulted from block of airflow by posterior flying-wing and speedup of airflow in overlay field.Its deadweight can be decreased and payload is increased as velocity is higher than 30 m·s^-1.At the same time,chord wise size of tandem airship is comparatively small so that surface tension of skin material can be reduced availably.It provides a wider scope for skin flexible material selection of high altitude aircrafts.

Key words: airship, buoyancy-lifting, tandem, configuration, numerical simulation

中图分类号:

V211

李峰, 叶正寅, 高超. 新型排翼式浮升一体化飞艇的布局设计和气动研究[J]. 计算物理, 2013, 30(2): 180-186.

LI Feng, YE Zhengyin, GAO Chao. Configuration Design and Aerodynamic Research of New Type Tandem Buoyancy-Lifting Airships[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2013, 30(2): 180-186.

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