Optimización de la Forma Aerodinámica de Flujos Subsónicos/Supersónicos Integrando un Análisis de Ajuste Longitudinal de Variable Fidelidad
Autores: Wu, Yacong; Huang, Jun; Ji, Boqian; Song, Lei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Optimización de la Forma Aerodinámica de Flujos Subsónicos/Supersónicos Integrando un Análisis de Ajuste Longitudinal de Variable Fidelidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Optimización de la forma aerodinámica
Ajuste longitudinal
Deflexión de superficies de control
Resistencia
Beneficios de la optimización
Método de panel de alto orden
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 68
Citaciones: Sin citaciones
La mayoría de los estudios existentes sobre la optimización de la forma aerodinámica no han considerado el trim longitudinal bajo la deflexión de las superficies de control, logrando típicamente el auto-trim a través de una restricción de momento de cabeceo cero o ajustando la configuración optimizada para el trim longitudinal. Sin embargo, los ajustes a la configuración optimizada podrían introducir resistencia adicional, reduciendo los beneficios generales de la optimización. En este artículo, se propone un enfoque novedoso que incorpora la deflexión de las superficies de control para el trim longitudinal en la optimización aerodinámica. En primer lugar, se desarrolló un programa de cálculo aerodinámico basado en el método de panel de alto orden, introduciendo perturbaciones de velocidad en superficies de malla específicas para simular las deflexiones reales de las superficies de control. Posteriormente, se estableció un marco de optimización integral que abarca modelado paramétrico, cálculo aerodinámico y análisis de deflexión de superficies de control de variable fidelidad. Finalmente, se llevó a cabo un análisis de optimización aerodinámica tanto en condiciones subsónicas como supersónicas. Se seleccionaron treinta y un variables de diseño con la relación de sustentación a resistencia recortada en condiciones de crucero como la función objetivo y el ángulo de deflexión de la superficie de control como la restricción. Los resultados indicaron un aumento del 8.52% en la relación de sustentación a resistencia recortada en comparación con el modelo base en condiciones subsónicas y un aumento del 8.1% en condiciones supersónicas.
Descripción
La mayoría de los estudios existentes sobre la optimización de la forma aerodinámica no han considerado el trim longitudinal bajo la deflexión de las superficies de control, logrando típicamente el auto-trim a través de una restricción de momento de cabeceo cero o ajustando la configuración optimizada para el trim longitudinal. Sin embargo, los ajustes a la configuración optimizada podrían introducir resistencia adicional, reduciendo los beneficios generales de la optimización. En este artículo, se propone un enfoque novedoso que incorpora la deflexión de las superficies de control para el trim longitudinal en la optimización aerodinámica. En primer lugar, se desarrolló un programa de cálculo aerodinámico basado en el método de panel de alto orden, introduciendo perturbaciones de velocidad en superficies de malla específicas para simular las deflexiones reales de las superficies de control. Posteriormente, se estableció un marco de optimización integral que abarca modelado paramétrico, cálculo aerodinámico y análisis de deflexión de superficies de control de variable fidelidad. Finalmente, se llevó a cabo un análisis de optimización aerodinámica tanto en condiciones subsónicas como supersónicas. Se seleccionaron treinta y un variables de diseño con la relación de sustentación a resistencia recortada en condiciones de crucero como la función objetivo y el ángulo de deflexión de la superficie de control como la restricción. Los resultados indicaron un aumento del 8.52% en la relación de sustentación a resistencia recortada en comparación con el modelo base en condiciones subsónicas y un aumento del 8.1% en condiciones supersónicas.