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考虑同时攻击约束的多异构无人机实时任务分配
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作者 严飞 小平 +1 位作者 周洲 唐杨 《中国科学:信息科学》 CSCD 北大核心 2019年第5期555-569,共15页
针对侦察/攻击型多无人机协同搜索和攻击作战想定,考虑其中相互耦合的任务分配和航迹规划问题,提出了一种获得最大系统效能的任务分配算法以及同时攻击目标的航迹规划算法.该任务分配算法基于合同网协议,考虑目标的资源需求和无人机的... 针对侦察/攻击型多无人机协同搜索和攻击作战想定,考虑其中相互耦合的任务分配和航迹规划问题,提出了一种获得最大系统效能的任务分配算法以及同时攻击目标的航迹规划算法.该任务分配算法基于合同网协议,考虑目标的资源需求和无人机的资源约束关系,其目标函数中同时包含执行目标的收益和代价.航迹规划中,考虑无人机的运动学约束和同时攻击目标的需求,提出了基于协同粒子群算法和协同函数、协同变量相结合的算法.仿真结果表明,所提出的任务分配方法较之多项式时间联盟构建算法(PTCFA),能够获得至少8%的效能提升. 展开更多
关键词 多无人机 任务分配 航迹规划 同时到达 PH曲线
翼上螺旋桨构型耦合气动特性及翼型优化设计
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作者 范中允 周洲 +1 位作者 小平 郭佳豪 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期73-87,共15页
针对半环形式翼上螺旋桨构型,研究了螺旋桨-机翼耦合流场特性,并以短距起降(STOL)状态最优升阻特性为目标对机翼翼型进行全局优化。首先,针对螺旋桨-气动面耦合构型,通过动量源法与真实桨叶模型CFD的计算对比,分析动量源法用于该构型设... 针对半环形式翼上螺旋桨构型,研究了螺旋桨-机翼耦合流场特性,并以短距起降(STOL)状态最优升阻特性为目标对机翼翼型进行全局优化。首先,针对螺旋桨-气动面耦合构型,通过动量源法与真实桨叶模型CFD的计算对比,分析动量源法用于该构型设计分析的可行性。其次,为得到有利于桨-翼耦合特征的新翼型,建立了翼上螺旋桨构型自由型面变形(FFD)参数化模型,采用遗传算法对翼上螺旋桨构型机翼翼型进行全局寻优设计,分析了优化翼型参数及流场变化规律。最后,将优化翼型用于三维半环形机翼,分析其流场特性与二维计算结果的异同,验证二维翼型优化的有效性。结果表明:真实桨叶多重参考系(MRF)方法不能准确计算翼上螺旋桨构型下的流场结构,而动量源法计算结果与真实桨叶滑移网格非定常方法较为吻合;采用二维动量源CFD方法进行翼型的遗传算法优化是有效的,受半涵道的保护,二维优化翼型的优势在三维构型中得到了有效继承;翼上螺旋桨构型的翼型优化应当着重关注翼面曲率变化,在本文计算状态下,通过增加桨盘附近翼面曲率、保持附着流动来加强Coanda效应,有效实现了气动增升,优化后机翼升力提高了22.51%,显著减弱桨盘后高压区并产生二次吸力峰值,同时保持了机翼负阻力特性。 展开更多
关键词 螺旋桨 机翼 翼型 垂直/短距起降 空气动力学 半涵道机翼
时变风场中低雷诺数翼型气动特性研究 预览
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作者 赵炜 小平 +1 位作者 周洲 许晓平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期177-185,共9页
太阳能无人机普遍具有低雷诺数效应显著,对突风敏感的问题。以此为背景,采用网格速度法,对低雷诺数翼型FX63-137在低雷诺数下的阵风响应特性进行了研究。首先,通过与实验数据和参考文献对比,对低雷诺数下的数值模拟方法以及网格速度法... 太阳能无人机普遍具有低雷诺数效应显著,对突风敏感的问题。以此为背景,采用网格速度法,对低雷诺数翼型FX63-137在低雷诺数下的阵风响应特性进行了研究。首先,通过与实验数据和参考文献对比,对低雷诺数下的数值模拟方法以及网格速度法进行了验证。接着对FX63-137翼型在不同雷诺数以及不同迎角下的阵风响应特性进行了数值模拟。研究结果表明:在小迎角情况下,随着雷诺数的减小,翼型表面分离泡变得饱满,翼型在阵风扰动下的升力系数增量减小,层流分离泡对阵风响应幅值具有卸载作用。在大迎角情况下,由于翼型进入失速区,升力系数增量在未达到阵风扰动最大值时就开始下降。并且在阵风扰动消失时,升力系数增量为负值。同时,在有效迎角相同的上行和下行时刻,翼型流场结构存在较大差异,翼型升力系数增量在上行时刻要大于下行时刻,形成一个不封闭的迟滞环。 展开更多
关键词 低雷诺数 阵风响应 非线性 网格速度法 迟滞环
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无人机着舰流场的数值模拟研究 预览
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作者 李旭 小平 +1 位作者 周洲 许晓平 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期186-194,共9页
针对航母尾迹对舰载机着舰过程气动特性的影响,采用嵌套网格的方法,对无人机在不同风向下的着舰过程进行了数值模拟。首先,对不同网格划分,定常和非定常计算进行了比较,发现有无附面层对航母流场结果影响不大,下滑线上定常计算的结果和... 针对航母尾迹对舰载机着舰过程气动特性的影响,采用嵌套网格的方法,对无人机在不同风向下的着舰过程进行了数值模拟。首先,对不同网格划分,定常和非定常计算进行了比较,发现有无附面层对航母流场结果影响不大,下滑线上定常计算的结果和非定常时均的结果类似。然后,对0°和±15°风向下的航母流场进行了分析,表明航母尾迹随风向的变化而变化。接着,对单独无人机降落的过程进行了模拟,验证了所建立的嵌套网格的可靠性。最后,对耦合航母情况下无人机的着舰进行了仿真,结果表明降落过程中飞机一直处于低动压的状态,升力和俯仰力矩变化明显,不同风向下着舰气动特性的变化也存在差异。研究结果为以后舰载机安全着舰的评估和控制提供了参考。 展开更多
关键词 舰船尾迹 无人机 着舰飞行 数值模拟 嵌套网格 非定常气动力
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冻干人用狂犬疫苗接种后安全性和免疫原性结果分析
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作者 李帆 吕强 +2 位作者 小平 王戈 周兴余 《预防医学情报杂志》 CAS 2019年第1期38-42,共5页
目的评价冻干人用狂犬疫苗(人二倍体细胞)在健康人群中使用的安全性和免疫原性。方法采用盲法,随机,平行对照方法选取2组10~60岁健康志愿者人群共214人,按照0、3、7、14和28d程序分别接受冻干人用狂犬疫苗和地鼠肾细胞人用狂犬疫苗接种... 目的评价冻干人用狂犬疫苗(人二倍体细胞)在健康人群中使用的安全性和免疫原性。方法采用盲法,随机,平行对照方法选取2组10~60岁健康志愿者人群共214人,按照0、3、7、14和28d程序分别接受冻干人用狂犬疫苗和地鼠肾细胞人用狂犬疫苗接种,观察每针次接种后72h内局部和全身反应并采用WHO认可的REFIT法检测0d、7d、14d和42d的血清中和抗体,结果实验组104人,对照组110人,实验组全身和局部不良反应率分别为2.30%和0.63%,对照组全身和局部不良反应率分别为4.18%和2.85%。两组之间局部反应率差异有统计学意义(χ^2=7.06,P=0.008),全身反应率差异无统计学意义(χ^2=2.81,P=0.09),总体反应率差异有统计学意义(χ^2=8.80,P=0.003)。194人接种5针疫苗,共采集有效标本175份,其中实验组85例,对照组90例,实验组与对照组各针次抗体阳转率之间差异无统计学意义。免疫后第7天、14天血清抗体滴度实验组高于对照组,免疫后第42天两组血清阳转率均为100%。结论两组疫苗未观察到严重反应和严重不良事件。两组不良反应多为轻微性,在48h和内症状消失,免疫效果较好。人二倍体疫苗不良反应率更低,产生中和抗体时间更早。 展开更多
关键词 狂犬疫苗接种 安全性 免疫性
一种可任意给定环量分布的螺旋桨设计方法
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作者 范中允 周洲 小平 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期434-441,共8页
提出了一种螺旋桨快速设计方法,该方法可以根据任意给定的环量分布及工况快速设计出高效率螺旋桨的几何外形(桨叶弦长、扭转角分布)。为对比有叶素阻力与无叶素阻力的最佳环量分布形式,首先对计入和不计叶素阻力下的最佳环量分布表达式... 提出了一种螺旋桨快速设计方法,该方法可以根据任意给定的环量分布及工况快速设计出高效率螺旋桨的几何外形(桨叶弦长、扭转角分布)。为对比有叶素阻力与无叶素阻力的最佳环量分布形式,首先对计入和不计叶素阻力下的最佳环量分布表达式进行了推导,分析了各参数对最佳环量分布形状的影响。然后基于片条理论进行了逆向推导,建立了以环量分布为输入的螺旋桨快速设计方法,并分析了螺旋桨理想效率的影响因素,发现理想效率的水平与来流动压、桨盘载荷有关。最后进行了螺旋桨设计实践,对比分析了不同环量分布下螺旋桨性能的差异。结果表明,所提出的设计方法能够根据给定环量分布进行精确设计,相对误差不超过7%,设计性能与参考文献中设计结果的差别不超过2%。 展开更多
关键词 螺旋桨 叶素 环量 涡流 空气动力学
全翼布局太阳能无人机滑跑特性分析与控制 预览
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作者 马振宇 小平 周洲 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期7-12,共6页
以全翼布局太阳能无人机为研究对象,针对其滑跑过程中没有前轮转向伺服和方向舵等进行控制的问题,提出了采用螺旋桨动力差动进行滑跑控制的方法。首先,建立了起落架前轮自由转向和前轮固支2种布局形式的全翼布局太阳能无人机滑跑模型,... 以全翼布局太阳能无人机为研究对象,针对其滑跑过程中没有前轮转向伺服和方向舵等进行控制的问题,提出了采用螺旋桨动力差动进行滑跑控制的方法。首先,建立了起落架前轮自由转向和前轮固支2种布局形式的全翼布局太阳能无人机滑跑模型,并对其在不同速度下的滑跑特性进行分析。然后,基于线性自抗扰控制方法设计了以螺旋桨动力差动为控制输出的偏航角控制器。最后,通过改进向量场轨迹跟踪方法,设计了适合起降滑跑的直线轨迹跟踪器。仿真结果表明,所设计的控制器能够对全翼布局太阳能无人机的起降滑跑过程进行有效控制,并具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 全翼布局 太阳能无人机 螺旋桨动力差动 滑跑控制 轨迹跟踪 线性自抗扰
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基于飞行仿真的飞机起降性能计算方法研究 预览
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作者 郭安 周洲 +1 位作者 小平 白帆 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期433-442,共10页
为使飞机起降性能计算满足现有飞行性能计算标准或规范,针对起降过程涉及影响因素多、参数精度要求高的特点,提出了基于飞行仿真技术对不同起飞方式和着陆阶段仿真计算起降性能的方法。详细地建立了双发正常式布局飞机各分系统对应模型... 为使飞机起降性能计算满足现有飞行性能计算标准或规范,针对起降过程涉及影响因素多、参数精度要求高的特点,提出了基于飞行仿真技术对不同起飞方式和着陆阶段仿真计算起降性能的方法。详细地建立了双发正常式布局飞机各分系统对应模型,包括非线性运动方程、气动力、发动机、起落架、动态质量模型。根据不同起飞方式和着陆阶段的性能计算标准及驾驶员操纵规范设计了单发起飞、两点式起飞、三点式起飞、中断起飞和着陆性能仿真计算流程,并开发相应的程序完成了该过程中全部参数的计算。较现有方法计算复杂性增加,过程详细,可计算的参数增多,能对各类影响因素进行量化分析。结果表明单发起飞距离最长,轻型飞机宜采取三点式起飞,当飞机在高原或推力受限时宜采取两点式起飞;着陆距离与下滑轨迹角相关,轻型飞机着陆可以降低进场速度、增加下滑角。 展开更多
关键词 飞机飞行性能 起降性能 仿真建模 飞机系统建模 两点式起飞 三点式起飞
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人二倍体细胞狂犬病疫苗不良反应发生率Meta分析
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作者 李帆 吕强 +2 位作者 小平 王戈 周兴余 《中国急救复苏与灾害医学杂志》 2019年第6期548-552,共5页
目的对狂犬病暴露后全程接种人二借体细胞狂犬病疫苗(human diploid cell rabies vaccine,HDCV)人群的不良反应发生率进行Meta分析,为狂犬病疫苗接种策略提供理论依据:方法通过检索中国知网、中国生物医学文献服务系统、维普期刊资源平... 目的对狂犬病暴露后全程接种人二借体细胞狂犬病疫苗(human diploid cell rabies vaccine,HDCV)人群的不良反应发生率进行Meta分析,为狂犬病疫苗接种策略提供理论依据:方法通过检索中国知网、中国生物医学文献服务系统、维普期刊资源平台、万方数据知识服务平台、PubMed数据库,Google学术数据库.SeienceDireil数据库和Cochrane Library数据库中已发表的与HDCV接种不良反应相关的研究文献,检索时限为1970年01月-2018年07月;根据纳入与排除标准进行数据整理.并利用R软件对不良反应发生率进行Meta数据分析结果合计纳入19篇中英文文献,且所纳入的文献无明显的发表偏倚"纳入文献中接种HDCV的总调查人数为7239人,全身不良反应的合并发生率为16.63%,局部不良反应的合并发生率为34.07%;国外HDCV接种后全身不良反应发生率为20.76%,局部不良反应发生率为42.97%;国产HDCV接种后全身不良反应发生率为2.47%,局部不良反应发生率为4.22%;两组数据差异有统计学意义(P<0.01)。国外HDCV接种不良反应合并发生率为13.44%~29.19%,国产HL)CV接种不良反应合并发生率为0.23%~6.98%,两组数据差异有统计学意义(P<0.01)结论国产HDCV不良反应发生率低,具有良好的安全性。 展开更多
关键词 狂犬病 人二倍体细胞北:犬病疫苗 不良反应 META分析
弹性飞翼无人机自适应反步终端滑模姿态控制 被引量:2
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作者 冯引安 小平 周洲 《华中科技大学学报:自然科学版》 CSCD 北大核心 2018年第3期42-47,共6页
针对存在非线性、强耦合、参数不确定性及外部扰动的大展弦比飞翼布局无人机刚/弹耦合动力学模型,提出了基于反步思想的自适应范数型终端滑模姿态控制策略.首先,基于李雅普诺夫稳定理论,利用反步方法设计系统的虚拟控制量和实际控制量.... 针对存在非线性、强耦合、参数不确定性及外部扰动的大展弦比飞翼布局无人机刚/弹耦合动力学模型,提出了基于反步思想的自适应范数型终端滑模姿态控制策略.首先,基于李雅普诺夫稳定理论,利用反步方法设计系统的虚拟控制量和实际控制量.其次,在虚拟控制中,采用自适应范数型滑模消除不确定项和刚/弹耦合项,并在反馈中采用非线性增益提高系统的鲁棒性和动态特性;在实际控制中,引入鲁棒自适应终端滑模项消除不确定项、刚/弹耦合项与扰动的影响,既解决了虚拟量求导的计算膨胀和实际控制量抖振问题,又提高了系统的控制精度和鲁棒性.最后,基于李雅普诺夫理论证明了跟踪误差收敛到任意小邻域.仿真结果表明:该控制方法对模型不确定性、气动弹性及阵风等外扰影响具有鲁棒性,能够实现高精度的姿态跟踪控制. 展开更多
关键词 无人机 反步法 鲁棒自适应 终端滑模 刚/弹耦合 非线性系统
一种方向舵-螺旋桨联用的全翼式太阳能无人机横航向控制方法
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作者 马振宇 小平 周洲 《航空学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期210-220,共11页
以全翼式太阳能无人机(UAV)为研究对象,针对无副翼状态下横航向控制问题,提出了采用方向舵偏转和螺旋桨差动进行横航向控制的方法。首先,分析了两个螺旋桨条件下该类无人机横航向的稳定性与操纵性;然后,基于线性自抗扰控制(LADRC)理... 以全翼式太阳能无人机(UAV)为研究对象,针对无副翼状态下横航向控制问题,提出了采用方向舵偏转和螺旋桨差动进行横航向控制的方法。首先,分析了两个螺旋桨条件下该类无人机横航向的稳定性与操纵性;然后,基于线性自抗扰控制(LADRC)理论,以方向舵偏和螺旋桨差动为控制输出,分别设计了滚转角控制器和偏航角控制器。最后,结合滚转角控制和偏航角控制的优缺点,在L1轨迹跟踪算法的基础上设计了方向舵和螺旋桨联用的直线轨迹跟踪器。仿真结果表明:所设计的控制器具有较好的控制性能、鲁棒性和抗风性。同时参数整定过程相对简单,并采用实际可测的物理量,为进一步工程应用提供参考。 展开更多
关键词 太阳能无人机 横航向 线性自抗扰控制(LADRC) 无副翼 螺旋桨差动
2017年四川省人感染H7N9禽流感流行病学特征分析 被引量:2
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作者 周兴余 小平 +7 位作者 刘伦光 刘学成 康殿巨 汪立茂 曾义学 李帆 吴朝学 吕强 《预防医学情报杂志》 CAS 2018年第11期1404-1409,共6页
目的分析2017年四川省H7N9人感染禽流感疫情流行病学特征,为制定禽流感防控策略提供科学依据。方法对四川省2017年报告的38例H7N9人感染禽流感病例按照中国疾控中心下发的《人感染H7N9禽流感流行病学调查方案》进行调查,使用Excel2007... 目的分析2017年四川省H7N9人感染禽流感疫情流行病学特征,为制定禽流感防控策略提供科学依据。方法对四川省2017年报告的38例H7N9人感染禽流感病例按照中国疾控中心下发的《人感染H7N9禽流感流行病学调查方案》进行调查,使用Excel2007、EpiData3.0进行数据处理和统计分析。结果四川省2017年首次发生人感染H7N9禽流感疫情,共确诊38例人感染H7N9禽流感病例,死亡19例,病死率为50%;病例分布于12市(州)、20县(市、区)。首例病例报告于2017-01-24,末例病例报告于2017-06-20,发病高峰集中于4月,占发病总数50%。男性26例,女性12例,男女性别比为2.17:1。最小年龄44岁,最大年龄82岁,年龄中位数60岁,平均年龄60.6岁。职业以农民为主(26例)占69.42%,其次为商贩(5例)占13.16%。37例有明确禽类暴露史。首诊为村医或个体医生的21例,占55.3%。从12例病家外环境检测出H7N9禽流感病毒阳性。结论四川省H7N9禽流感疫情表现为多点连片发生,传播范围较大,持续时间较长。病例以农村中老年为主,首诊多选村医或个体医生,应加强禽流感防控知识针对性宣传,使有禽类接触史,出现发热,咳嗽症状者能及时到正规医院就医,减少重症、死亡病例发生。家养禽或活禽市场暴露为发病主要危险因素;发生疫情后采取关闭活禽市场,严控活禽转运、休市等措施能有效降低人群感染H7N9禽流感的风险。 展开更多
关键词 H7N9禽流感 流行病学特征 分析
通信拓扑变化条件下多无人机同时到达控制策略 预览
13
作者 谭雁英 薛亮 +1 位作者 张艳宁 小平 《西北工业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期565-570,共6页
针对战场环境中无人机多机成员通信链路局部时断时续情形,并基于一致性算法有向生成树最弱通信连通条件,设计了无人机多机通信拓扑包含有向生成树/子树的判别策略、以及重新包含有向生成树的通信链路最小变更方案的获取策略;研究选取预... 针对战场环境中无人机多机成员通信链路局部时断时续情形,并基于一致性算法有向生成树最弱通信连通条件,设计了无人机多机通信拓扑包含有向生成树/子树的判别策略、以及重新包含有向生成树的通信链路最小变更方案的获取策略;研究选取预计到达时间(ETA)为协调变量,基于一致性算法控制无人机成员或其成员子集实现同时到达;提出设置虚拟子目标点的一致性控制策略,实现多无人机空中聚集飞行和同时到达,以提高作战生存力,并且避免多无人机飞行间距超出相互通信作用范围;通过仿真与分析,验证了上述策略的有效性。 展开更多
关键词 多无人机 同时到达 一致性算法 网络通信拓扑 策略
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动基座近舰面流场数值模拟
14
作者 李旭 小平 +1 位作者 周洲 郭佳豪 《航空学报》 CSCD 北大核心 2018年第12期26-39,共14页
航母尾迹流场对舰载机的着舰有较大影响,所以需要对其流场特点进行研究,分析不同状态下舰载机气动特性的变化。采用嵌套网格技术对航母处于垂荡状态下元人机的着舰进行了模拟。首先,利用SFS2舰船进行数值计算,验证了舰船流场的数值模拟... 航母尾迹流场对舰载机的着舰有较大影响,所以需要对其流场特点进行研究,分析不同状态下舰载机气动特性的变化。采用嵌套网格技术对航母处于垂荡状态下元人机的着舰进行了模拟。首先,利用SFS2舰船进行数值计算,验证了舰船流场的数值模拟方法。然后,对比了单独无人机定常与非定常计算结果,表明所建立的嵌套网格适用于无人机流场的模拟。接着,对航母单相流和两相流的流场结果进行了分析,结果显示甲板下方的流动对甲板上方流场没有大的影响。因此,忽略了水的影响只对航母在空气流场中的特性进行研究,结果表明航母尾迹非定常特性明显,静止航母下滑轨迹上的速度均处于周期性波动状态,且波动幅值随着远离航母而逐渐衰减;而在垂荡情况下航母尾迹变得更加紊乱,水平方向速度波动的周期性减弱,但垂向速度的波动幅值进一步增大。对于静止航母,无人机在不同时刻着舰气动特性的变化也存在差异;当航母处于垂荡状态时,无人机的升力和俯仰力矩在短时间内会有更大的波动。 展开更多
关键词 舰船尾迹 嵌套网格 垂荡 非定常气动力 着舰
低雷诺数多螺旋桨/机翼耦合气动设计
15
作者 王科雷 周洲 +1 位作者 小平 许晓平 《航空学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期66-82,共17页
以临近空间太阳能无人机研究为背景,针对高空低雷诺数状态下多螺旋桨/机翼构型进行了耦合气动设计研究。首先,通过对典型多螺旋桨/机翼构型进行气动特性及流动特性分析,提出了以在多螺旋桨滑流影响下构建机翼近壁面理想流态分布形式为... 以临近空间太阳能无人机研究为背景,针对高空低雷诺数状态下多螺旋桨/机翼构型进行了耦合气动设计研究。首先,通过对典型多螺旋桨/机翼构型进行气动特性及流动特性分析,提出了以在多螺旋桨滑流影响下构建机翼近壁面理想流态分布形式为核心的低雷诺数多螺旋桨/机翼耦合气动设计思想;然后,基于该耦合设计思想,依次进行了多螺旋桨布局参数设计研究、低雷诺数流态区域二维翼型设计研究以及近似高雷诺数流态区域耦合螺旋桨滑流影响的机翼翼段设计研究;最后,通过相关设计结果的对比分析验证了所提出低雷诺数多螺旋桨/机翼耦合气动设计思想及设计方法的有效性和可靠性。结果表明:与常规仅进行低雷诺数翼型优化得到的设计结果相比较,基于所提出低雷诺数多螺旋桨/机翼耦合设计思想设计得到的多螺旋桨/机翼构型气动特性得到显著改善,在设计状态下,多螺旋桨滑流影响下的机翼阻力相对降低达8.8%,升阻比相对增大达12.1%,由多螺旋桨滑流为机翼气动特性带来的不利影响亦得到约64.5%的补偿和改善。 展开更多
关键词 临近空间太阳能无人机 低雷诺数 螺旋桨滑流影响 理想流态分布 多螺旋桨/机翼耦合气动设计
舰船空气流场数值模拟及特性分析 预览
16
作者 郭佳豪 小平 +1 位作者 周洲 许晓平 《西北工业大学学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1037-1044,共8页
应用计算流体力学技术对舰船空气流场进行数值模拟,对比了求解雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)与分离涡模拟(DES)的结果,总结了2种方法在舰船流场模拟中的特点。结果表明,舰船空气流场呈现出非稳态特征,基于RANS的数值模拟精度不足,而... 应用计算流体力学技术对舰船空气流场进行数值模拟,对比了求解雷诺平均Navier-Stokes方程(RANS)与分离涡模拟(DES)的结果,总结了2种方法在舰船流场模拟中的特点。结果表明,舰船空气流场呈现出非稳态特征,基于RANS的数值模拟精度不足,而DES方法能够较为准确地捕捉流场中涡的生成和脱落,且与实验符合较好。接着采用DES方法对航母空气流场进行模拟,对比了不同风向下流场中的涡流特征及其对舰载机进舰轨迹上速度分布的影响。发现航母舰岛、甲板等钝体边缘产生相互干扰的复杂涡系,其导致舰载机进舰轨迹上产生强烈的速度波动,这种波动主要集中在航母后部甲板及邻近的尾流区,且随着时间的推进而变化,呈现一定的周期性。 展开更多
关键词 舰船尾流 数值方法 DES 航母
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高鲁棒性的螺旋桨片条理论非线性修正方法 被引量:1
17
作者 范中允 周洲 +2 位作者 小平 王睿 王科雷 《航空学报》 CSCD 北大核心 2018年第8期27-40,共14页
针对螺旋桨极端状态分析计算的问题,对片条理论(BEMT)方法进行了一定的改进。虽然片条理论在常规工况下能够比较准确地计算拉力和功率,但在考虑严重非线性的部分工况下,如很低或很高前进比状态,传统片条理论存在一定的局限性,无法可... 针对螺旋桨极端状态分析计算的问题,对片条理论(BEMT)方法进行了一定的改进。虽然片条理论在常规工况下能够比较准确地计算拉力和功率,但在考虑严重非线性的部分工况下,如很低或很高前进比状态,传统片条理论存在一定的局限性,无法可靠地计算拉力、功率、环量分布及诱导速度。鉴于此,分析了传统片条理论方程解的不唯一性和诱导速度的奇异性,然后结合涡流理论提出了一种环量迭代修正方法,解决了传统片条理论在极端工况下的计算困难。另一方面,为了兼顾多种叶素非线性效应,应用人工神经网络对叶素的大迎角特性、低雷诺数特性及跨声速特性进行特征提取,并为片条理论提供高效的叶素非线性气动特性预测。通过与计算及试验结果对比,验证了修正片条理论方法针对本文计算模型能够在很低/很高前进比下进行准确计算。在本文算例中,拉力和功率的相对误差在常规工作段可以保持在5%以内,在很低和很高前进比下仍可以保持在10%以内。 展开更多
关键词 螺旋桨 片条理论 神经网络 垂直起降 涡流
基于太阳能飞机应用的低雷诺数翼型研究 被引量:3
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作者 刘晓春 小平 +1 位作者 周洲 王科雷 《航空学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期107-117,共11页
以太阳能飞机为背景,对低雷诺数翼型FX 63-137进行了折线型建模以拟合典型晶硅太阳能电池片对气动外形的影响,开展了气动数值模拟分析。首先引用"拟合优度"的定义描述本文折线型翼型轮廓与基准翼型(Baseline)的吻合度,并以此参数为... 以太阳能飞机为背景,对低雷诺数翼型FX 63-137进行了折线型建模以拟合典型晶硅太阳能电池片对气动外形的影响,开展了气动数值模拟分析。首先引用"拟合优度"的定义描述本文折线型翼型轮廓与基准翼型(Baseline)的吻合度,并以此参数为变量建立5种折线型翼型模型;然后,采用计算流体力学(CFD)方法计算分析了不同雷诺数下各折线型翼型的气动特性,并着重研究了低雷诺数下折线型翼型的绕流机理;最后,基于工程应用实际的需求,提出了晶硅太阳能电池片的铺设方法也即折线型翼型设计思想准则,并进行算例验证。研究结果表明:低雷诺数条件下,折线型翼型升阻性能相比光滑翼型在一定程度上表现出了优势,但随着雷诺数的增加,升阻方面的优势逐渐消失;折线型翼型压力分布受各折线段长度影响,前缘吸力峰值、压力平台范围以及压力恢复区分布特征是决定折线型翼型气动性能的主要因素;通过设计的算例验证了本文提出的折线型翼型设计思想的可行性。 展开更多
关键词 太阳能飞机 工程应用 折线型翼型 拟合优度 低雷诺数 气动性能
飞翼布局无人机反演自抗扰姿态控制
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作者 王彦雄 周洲 +2 位作者 张波 邵壮 小平 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2017年第2期30-34,38共6页
针对飞翼布局无人机模型强非线性、大不确定性及多变量强耦合等问题,设计了基于块控反演控制技术的姿态控制律,并采用自抗扰控制中的线性扩张状态观测器实现了对模型总不确定性的估计。为解决因阻力方向舵舵效非线性以及舵环节指令跟踪... 针对飞翼布局无人机模型强非线性、大不确定性及多变量强耦合等问题,设计了基于块控反演控制技术的姿态控制律,并采用自抗扰控制中的线性扩张状态观测器实现了对模型总不确定性的估计。为解决因阻力方向舵舵效非线性以及舵环节指令跟踪延迟造成控制系统动态性能下降的问题,采用函数拟合法解算阻力方向舵舵偏指令,并利用二阶振荡环节对观测器进行抗时滞处理。仿真结果表明,所设计的姿态控制律能够使飞翼布局无人机准确跟踪姿态指令,并具备较强的鲁棒性与良好的动态性能。 展开更多
关键词 飞翼布局 无人机 飞行控制 反演控制 自抗扰控制
垂直起降飞机新型气动布局设计分析 预览 被引量:1
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作者 王红波 小平 +1 位作者 周洲 张阳 《西北工业大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期189-196,共8页
针对常规垂直起降飞机起飞阶段存在的不足,基于螺旋桨滑流诱导增升的设计思路,提出了翼上螺旋桨布局和耦合动力的双层翼布局以提高全机在巡航、悬停、垂直起飞状态下的气动性能。采用CFD数值模拟方法研究分析了在二维流动情况下不同布... 针对常规垂直起降飞机起飞阶段存在的不足,基于螺旋桨滑流诱导增升的设计思路,提出了翼上螺旋桨布局和耦合动力的双层翼布局以提高全机在巡航、悬停、垂直起飞状态下的气动性能。采用CFD数值模拟方法研究分析了在二维流动情况下不同布局参数对2种新型布局气动力的影响规律。计算结果表明:通过合理利用螺旋桨滑流,2种布局的升力系数相比于常规拉力螺旋桨布局均有明显的提升,最大升力系数增量可达14.8%,而阻力系数则急剧减小并出现了负阻力值。在零来流速度条件下,耦合动力的双层翼布局依靠螺旋桨滑流的加速效应能够对翼面诱导出升力,从而可最终减小全机在悬停、垂直起飞阶段的功率需求,这一结果证明了利用滑流诱导增升的思路是可行的。 展开更多
关键词 垂直起降 滑流增升 翼上螺旋桨布局 耦合动力双层翼布局 负阻力 诱导升力
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