HCW实验基准外形优化分析

摘要

新型高速飞行器气动布局设计是目前飞行器研究的热点问题之一。本文以高压捕获翼(简称HCW)实验基准外形为基础,机体保持锥体不变,对HCW前缘线进行参数化设计,以实验设计和代理模型为主要工具,通过遗传算法对HCW外形进行优化分析.根据HCW的设计原理,HCW前缘线落在机体产生的激波面上,利用激波后的高压提升升力和升阻比.因此,保证HCW前缘线落在激波面上,采用5个设计参数生成HCW.采用均匀实验设计方法为代理模型生成训练样本点和测试样本点,通过CFD分析获取样本点的目标函数值,从而构建代理模型响应面.在响应面满足精度要求的基础上,通过遗传优化算法获取优化外形.计算结果表明,采用径向基函数代理模型可以很好地模拟目标函数与参数之间的关系,优化外形较基准外形在零度攻角时升阻比提升了23.4％,得到显著提升.