Optimización de Flutter en Vehículos Aéreos de Tres Alas con Retroceso Grande
Autores: Wang, Weiji; Qian, Wei; Ai, Xinyu; Bai, Yuguang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Optimización de Flutter en Vehículos Aéreos de Tres Alas con Retroceso Grande
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Configuración aerodinámica
Trialas
Características de flutter
Rigidez estructural
Alerones
Gran barrido hacia atrás
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
La configuración aerodinámica de grandes trialas de retroceso generalmente se adopta para vehículos hipersónicos, pero la rigidez estructural de los alerones es débil, lo que puede llevar a daños debido al comportamiento de flutter. En la etapa inicial del diseño estructural, es necesario estudiar las características de flutter de los vehículos de vuelo de trialas y esto puede proporcionar el índice de rigidez del diseño estructural de la triala. Para evaluar las características de flutter de los vehículos de vuelo de trialas de manera eficiente, se utilizó una técnica de modelado rápido del método de elementos finitos en este documento. Para el esquema estructural de grandes vehículos de vuelo de trialas de retroceso, se modeló un modelo dinámico estructural utilizando la técnica de modelado rápido, se calculó la aerodinámica no estacionaria utilizando el método de doble rejilla, y se analizaron las características de flutter utilizando el método P-K. Se realizaron estudios paramétricos variables para evaluar los efectos de la rigidez de la piel del alerón, la rigidez del mecanismo de control y la distribución de masa del alerón en las características de flutter de los grandes vehículos de vuelo de trialas de retroceso. Los resultados mostraron que los modos de acoplamiento de flutter clave de tales vehículos son combinaciones simétricas y antisimétricas de rotación y torsión del alerón. Además, optimizar la rigidez del mecanismo de control y la distribución de masa del alerón podría mejorar el límite de flutter, lo que puede ser útil en el diseño estructural de tales vehículos. La técnica de optimización de flutter mejoró efectivamente el límite de flutter, amplió significativamente el sobrevuelo y proporcionó con precisión el índice de rigidez para el diseño estructural de grandes vehículos de vuelo de trialas de retroceso.
Descripción
La configuración aerodinámica de grandes trialas de retroceso generalmente se adopta para vehículos hipersónicos, pero la rigidez estructural de los alerones es débil, lo que puede llevar a daños debido al comportamiento de flutter. En la etapa inicial del diseño estructural, es necesario estudiar las características de flutter de los vehículos de vuelo de trialas y esto puede proporcionar el índice de rigidez del diseño estructural de la triala. Para evaluar las características de flutter de los vehículos de vuelo de trialas de manera eficiente, se utilizó una técnica de modelado rápido del método de elementos finitos en este documento. Para el esquema estructural de grandes vehículos de vuelo de trialas de retroceso, se modeló un modelo dinámico estructural utilizando la técnica de modelado rápido, se calculó la aerodinámica no estacionaria utilizando el método de doble rejilla, y se analizaron las características de flutter utilizando el método P-K. Se realizaron estudios paramétricos variables para evaluar los efectos de la rigidez de la piel del alerón, la rigidez del mecanismo de control y la distribución de masa del alerón en las características de flutter de los grandes vehículos de vuelo de trialas de retroceso. Los resultados mostraron que los modos de acoplamiento de flutter clave de tales vehículos son combinaciones simétricas y antisimétricas de rotación y torsión del alerón. Además, optimizar la rigidez del mecanismo de control y la distribución de masa del alerón podría mejorar el límite de flutter, lo que puede ser útil en el diseño estructural de tales vehículos. La técnica de optimización de flutter mejoró efectivamente el límite de flutter, amplió significativamente el sobrevuelo y proporcionó con precisión el índice de rigidez para el diseño estructural de grandes vehículos de vuelo de trialas de retroceso.