[发明专利]一种三栖气垫船的机翼安装角度的获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及飞行器仿真计算技术领域，尤其涉及三栖气垫船的机翼安装角度的获取方法。

背景技术

目前，世界上主流的两栖船为水陆两栖的气垫船和水空两栖的地效翼船。水陆两栖的气垫船重量大，相对比较笨重，不能进入空中；而水空两栖的地效翼船只能在特定区域飞行，上述两种类型的船都不能实现水陆空三栖使用。鉴于此，市场上出现了能够在水里、陆地和天空使用的三栖气垫船，机翼安装角度是三栖气垫船的重要参数，直接影响着三栖气垫船的使用性能，现有三栖气垫船的机翼安装角度采取的是现场测试的方法，需要进行反复多次的改进和测试，费时费力。

发明内容

针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供了一种三栖气垫船的机翼安装角度的获取方法，其利用Fluent软件对三栖气垫船进行气动特性的计算分析，从而得到较为适合的机翼安装角度，能够有效的减少现场测试的次数，缩短研发周期。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三栖气垫船的机翼安装角度的获取方法，包括：步骤一，提取并计算三栖气垫船的基本结构参数；步骤二，建模工作，根据步骤一中计算得出的基本结构参数进行三栖气垫船模型的建立；步骤三，将步骤二中建立的三栖气垫船模型导入Gambit软件中，并对三栖气垫船模型进行网格划分；步骤四，将步骤三中网格划分完成后的三栖气垫船模型导入Fluent软件中并进行气动特性计算分析；步骤五，根据步骤四中计算分析得到的气动特性数据，确定使三栖气垫船的升阻比达到最大值时的攻角大小；步骤六，根据步骤五中得到的攻角大小确定三栖气垫船的机翼的安装角度。

优选的，步骤一中的基本结构参数包括：起飞总重量、翼载荷、升阻力特性。

优选的，步骤三中的网格划分具体包括以下步骤：a)利用Gambit软件先对三栖气垫船模型的整体进行贴身的网格划分，其中，三栖气垫船模型的各部件之间采用不同颜色的网格划分；b)在所述三栖气垫船模型的周边圈出一个足以包裹整个模型的立方体，使得所述三栖气垫船模型位于其正中央；c)再在所述立方体中挖出一个与所述三栖气垫船模型等同的立体空间，所述三栖气垫船模型与所述立体空间相重合，接着在所述立体空间内设置水面，并分别对水面和空气设置边界。

优选的，所述三栖气垫船模型为对称结构，在步骤三的网格划分时，Gambit软件只对三栖气垫船模型沿其对称轴的一半模型进行分析。

优选的，步骤三中采用非结构自由网格形式的网格划分结构。

优选的，步骤四中气动特性计算分析时选择湍流模型，并设定不同的机翼攻角和起飞速度，计算在不同机翼攻角和不同起飞速度情况下的升力系数和阻力系数，得到在不同起飞速度情况下的机翼攻角与升力系数的关系曲线、机翼攻角与阻力系数的关系曲线、机翼攻角与升阻比K的关系曲线。

优选的，步骤四中机翼攻角分别选取-2°、0°、4°、8°、12°和16°进行计算。

优选的，步骤四中不同起飞速度的范围为10m/s～45m/s。

优选的，不同起飞速度分别选取11m/s、16m/s和30m/s进行计算。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：本发明提供的三栖气垫船的机翼安装角度的获取方法，其通过Gambit软件对三栖气垫船模型进行网格划分，并利用Fluent软件对三栖气垫船进行气动特性的计算分析，从而得到较为适合的机翼安装角度，能够有效的减少现场测试的次数，缩短研发周期，大大提高了研发效率。

附图说明

图1是本发明的三栖气垫船的模型图；

图2是当起飞速度为11m/s时本发明的三栖气垫船的机翼攻角与升力系数之间的关系曲线图；

图3是当起飞速度为11m/s时本发明的三栖气垫船的机翼攻角与阻力系数之间的关系曲线图；

图4是当起飞速度为11m/s时本发明的三栖气垫船的机翼攻角与升阻比之间的关系曲线图；

图5是当起飞速度为16m/s时本发明的三栖气垫船的机翼攻角与升力系数之间的关系曲线图；

图6是当起飞速度为16m/s时本发明的三栖气垫船的机翼攻角与阻力系数之间的关系曲线图；

图7是当起飞速度为16m/s时本发明的三栖气垫船的机翼攻角与升阻比之间的关系曲线图；

图8是当起飞速度为30m/s时本发明的三栖气垫船的机翼攻角与升力系数之间的关系曲线图；

图9是当起飞速度为30m/s时本发明的三栖气垫船的机翼攻角与阻力系数之间的关系曲线图；