飞行器大攻角非定常特性数值模拟与气动力建模

摘要

飞行器的大攻角气动特性数值计算和气动建模新型飞行器提升飞行性能的重要内容.本文以轴对称导弹简化模型为研究对象,首先采用计算流体模拟的方法,对70°大攻角状态的非定常气动特性进行数值模拟,计算采用求解RANS方程加SA湍流模型,有限体积法离散控制方程,无粘部分(对流项和压力项)用Roe通量差分分裂格式,粘性部分(剪切应力和传热项)采用中心差分,时间推进采用LU-SGS方法.飞行器运动模式采用强迫震荡的方式,对5种不同振荡频率进行了非定常计算,并记录每一周期的气动数据.最后采用动导数模型、多项式模型和神经网络建模三种方法进行气动特性建模,结果显示基于神经网络的人工智能气动建模方法具有较高的精度和适应性.该方法为飞行器大攻角非定常非线性气动建模和飞行力学特性分析提供了理论技术支撑.