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旋翼翼型中高速綜合氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
關(guān)鍵詞：高速飛行 中高速 cst參數(shù)化 粒子群優(yōu)化 氣動(dòng)優(yōu)化
摘要：為了設(shè)計(jì)出更適用于直升機(jī)高速飛行的新旋翼翼型,建立了翼型氣動(dòng)特性快速評(píng)估方法,通過(guò)初始翼型的CST(Class Shape Transformation)參數(shù)化得到翼型曲線(xiàn)控制系數(shù),使用均勻設(shè)計(jì)采樣的Kriging模型,結(jié)合粒子群優(yōu)化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法和多目標(biāo)優(yōu)化思想開(kāi)展了翼型優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究。選取先進(jìn)旋翼翼型SCCA09、SC2110作為初始翼型進(jìn)行中高速性能優(yōu)化,得到相應(yīng)的優(yōu)化結(jié)果SCCA09_UP和SC2110_UP。對(duì)比氣動(dòng)參數(shù)可知優(yōu)化后翼型在Ma=0.4~0.7時(shí)最大升力系數(shù)CLmax和最大升阻比Kmax均有提升,最高達(dá)到14%,另外不僅保持阻力發(fā)散馬赫數(shù)Madd基本不變,而且在零升力矩系數(shù)|Cm0|≤0.02的穩(wěn)定操縱約束內(nèi)可達(dá)到的速度略有增大,表明優(yōu)化翼型的中高速氣動(dòng)性能有所改善且適用范圍變廣。設(shè)計(jì)過(guò)程中在保證翼型光順的前提下選取了盡量少的參數(shù)化設(shè)計(jì)變量以減少計(jì)算時(shí)長(zhǎng),選取合適的優(yōu)化設(shè)計(jì)點(diǎn)來(lái)縮短優(yōu)化周期,大大提升了設(shè)計(jì)效率。綜上,該方法能有效應(yīng)用于旋翼翼型中高速綜合氣動(dòng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。
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