本发明属于超音速公务机,具体涉及一种低声爆高升阻比超声速公务机构型。
背景技术:
1、openvsp是一种飞机参数化建模开源软件,在飞机设计领域中得到了广泛使用,openvsp采用以部件为基本单位的建模思想,包含了飞行器常见的部件,如机身、机翼等,各部分参数化定义方式符合飞机设计专业习惯,如展弦比、气动弦长、机翼面积、后掠角等。通过openvsp对超声速民机进行初始建模,可以快速迭代特征参数,并结合声爆波系有益干扰的方法可对低声爆高升阻比超声速公务机展开设计。
2、声爆水平与机身、机翼及尾翼形状布置等布局关系密切,对飞机几何外形变化非常敏感,先进低声爆设计布局可以有效抑制声爆强度,在保持优异的巡航升阻比性能对低声爆构型展开设计,对超声速民机的气动布局方案提出了严峻挑战。
技术实现思路
1、本发明的目的是克服现有技术的不足而提供一种具有在保持飞机气动性能的同时降低声爆大小的低声爆高升阻比超声速公务机构型。
2、本发明的技术方案如下:
3、一种低声爆高升阻比超声速公务机构型,包括:
4、机头,采用类鸭嘴扁平状形状,且末端底部有向下突起;
5、机身,采用细长型设计,所述机身长细比不低于26,所述机身具有光滑等效面积分布,所述机身具有类椭圆剖面;
6、机翼,位于机身中部承力段两侧,所述机翼展弦比为1.64,所述机翼布局为两段式大后掠箭形翼形状,包括靠近机身的内段翼与远离机身的外段翼,所述内段翼后掠角为75°且上反角为6~10°,所述外段翼后掠角为68°且上反角为11°;
7、尾翼,由分为垂尾与十字水平尾翼组成,所述垂尾的前缘后掠角为67°,所述垂尾顶部添加纺锤体结构,所述十字水平尾翼为两段式小后掠机翼,且展弦比为3.43,前缘后掠角为30-50°。
8、进一步,超声速公务机巡航升力设计为60吨。
9、进一步,所述机身由15个机身截面构成,且15个机身截面中与机头连接的机身截面为截面1,位于最后的机身截面为截面15,截面2-14自截面1逐个向后排布且截面14与截面15连接,所述截面13-15与尾翼连接,所述机翼连接于截面4-11上,所述截面1高度为0.53m,宽度为0.8m,所述截面12高度为1.6m,宽度为1.8m。
10、进一步,超声速公务机巡航速度设计为1.6ma。
11、与现有技术相比,本发明的有益效果是:
12、本发明通过将十字水平尾翼设置成两段式小后掠机翼,并在垂尾顶部添加纺锤体结构,使得在超音速公务机尾部产生激波系从而打断由机翼和机身收缩带来的强膨胀,从近远场信号图11-图12可以看出,原本的一道强膨胀波被打散为膨胀波-激波交替出现的波系结构,将超压峰值由-0.01降低至-0.005,降幅达到50%,低声爆设计效果十分显著。
13、本发明通过增加截面1的高度及宽度,使得机头区域的迎风面积更大,用以产生较强头激波,并降低截面12的高度及宽度,使机身截面尺寸更加扁平,起到机身收缩的效果,降低飞机主翼激波峰值,同时由于上游波系结构改变,使机翼激波进一步降低。
1.一种低声爆高升阻比超声速公务机构型,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种低声爆高升阻比超声速公务机构型,其特征在于:超声速公务机巡航升力设计为60吨。
3.根据权利要求1所述的一种低声爆高升阻比超声速公务机构型,其特征在于:所述机身由15个机身截面构成,且15个机身截面中与机头连接的机身截面为截面1,位于最后的机身截面为截面15,截面2-14自截面1逐个向后排布且截面14与截面15连接,所述截面13-15与尾翼连接,所述机翼连接于截面4-11上,所述截面1高度为0.53m,宽度为0.8m,所述截面12高度为1.6m,宽度为1.8m。
4.根据权利要求1所述的一种低声爆高升阻比超声速公务机构型,其特征在于:超声速公务机巡航速度设计为1.6ma。
