王晓冰
- 作品数：10 被引量：21H指数：4
- 供职机构：中国空气动力研究与发展中心更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术更多>>
- 2m量级高速风洞强迫振动动导数试验技术研究被引量：2
- 2016年
- 为满足大型运输机、先进战斗机、推进与机体一体化布局等现代高性能飞行器动导数风洞试验研究的需求,基于小振幅强迫振动动导数试验原理,在中国空气动力研究与发展中心2m量级高速风洞（FL-26和FL-28）建立了一套俯仰、滚转及偏航的三通道动导数试验技术。在试验系统研制过程中,首先采用强度高、刚性好的航空轻质铝材和复合材料解决了亚跨超声速条件下大尺度试验模型研制问题;其次,结合动力学和运动学仿真分析手段,实现并优化了大载荷试验装置传动机构设计以及α、β耦合双转轴支撑结构设计的难题;最后,在测控系统研制部分,通过电机选取、电磁干扰屏蔽、滤波器设计等技术手段进一步提高了测试系统的精度。试验系统设计技术指标Ma=0.4-4.25,迎角α=-35°-35°,侧滑角β=-15°-15°,传动机构法向承载载荷≤10 000N。SDM标模的验证试验结果表明,直接阻尼导数与文献值一致性较好,重复性试验数据误差基本控制在10%以内。目前,该项试验技术已经成功应用于某大型飞机模型的动导数风洞试验。
- 陈建中赵忠良范长海李玉平谭显慧王晓冰
- 关键词：高速风洞风洞试验
- 模型大迎角高速动态特性与数据精度分析被引量：4
- 2016年
- 为满足新一代高机动飞机气动性能评估、控制系统精确设计与高机动作战指标实现的需求,模型高速风洞大迎角俯仰动态特性探索及其试验数据精度的确定势在必行,且具有十分重要的工程意义。选取70°三角翼模型、SDM和Su-27飞机模型,在FL-24风洞的大振幅俯仰动态试验技术平台上对动态气动特性与试验数据精度进行了研究,获取了70°三角翼模型、SDM和Su-27飞机模型动态气动特性与重复性试验结果。研究结果表明:试验条件下,3种模型的动态数据精度较高,基本达到了高速风洞大迎角常规测力试验数据的精度水平。
- 李其畅赵忠良杨海泳马上李玉平刘维亮史晓军王晓冰
- 关键词：风洞试验边条机翼动态特性大迎角数据精度
- 一种临近空间飞行器静/动态气动特性研究被引量：5
- 2017年
- 临近空间飞行器典型气动布局给其气动特性尤其是飞行稳定性带来诸多问题,危及飞行安全。为此,针对类HTV-2飞行器布局方案,开展了高超声速飞行时的气动特性研究。通过数值计算和试验结果的对比可见,两者具有较好的一致性,同时看出飞行器具有较高的升阻比,纵横向为静态稳定,并且给出了气动特性在不同飞行速度和高度条件下的变化规律;飞行器单自由度运动具有动态稳定性特性,但是通过风洞试验进行的两自由度耦合运动动态特性试验可以看出,在强迫俯仰运动下滚转出现振荡运动。
- 李乾赵忠良叶友达陶洋马上李玉平王晓冰
- 关键词：高超声速升阻比稳定性
- 飞行器动导数高速风洞试验方法标准化研究被引量：2
- 2022年
- 飞行器动导数是其机动或受扰动飞行状态下是否具有动稳定性的一个重要判据,关系飞行安全与技战术指标的实现。高速风洞动导数试验是获取飞行器动导数的最主要的技术手段,但其系统复杂,涉及气动、机械、控制以及测量和处理等多个专业,试验预测结果的不确定因素较多。开展动导数风洞试验方法的标准化研究对于提高试验系统的精准度、可靠性具有重要的意义。本文总结了国内外高速风洞动导数试验近40年的工作经验,基于现阶段最先进技术,研究并给出了试验系统、验证标模、数据处理方法等的规范和要求,对部分重要指标进行了风洞试验验证。该标准的研究与制定将为国内外空气动力试验研究机构提供重要的行业标准与参考依据。
- 陈建中王晓冰赵忠良
- 关键词：动导数高速风洞飞行器
- 某典型飞行器模型俯仰/滚转两自由度耦合动态气动特性被引量：6
- 2018年
- 先进飞行器在大迎角高机动飞行过程中,气动力复杂演化与运动姿态剧烈变化的相互作用,容易诱发俯仰拉起的滚转或侧偏等耦合运动,呈现出十分强烈的多自由度动态气动力特性。为此,选取某典型四代机修型设计模型,利用FL-26风洞专用的俯仰/滚转两自由度动态试验装置,开展了单自由度和俯仰/滚转两自由度耦合运动的动态气动力特性研究。结果表明,研究模型在迎角30°左右会出现滚转单自由度的侧偏和小振幅摇滚运动现象;俯仰单自由度振动条件下,模型法向力和俯仰力矩会出现明显的气动迟滞特性;在强迫俯仰/自由滚转(或强迫滚转)两自由度耦合运动情况下,模型的侧偏运动幅值得到了一定的抑制,但纵横向气动力都出现了迟滞现象,甚至是多个气动迟滞环结构,容易引发耦合失稳发散。
- 赵忠良杨海泳马上蒋明华刘维亮李玉平王晓冰李乾
- 关键词：飞行器俯仰运动滚转运动两自由度
- 一种近空间高超声速飞行器滚转稳定性研究被引量：5
- 2018年
- 研究近空间高升阻比构型高超声速飞行器面临的复杂稳定性问题,对其机动飞行安全和操控具有重要意义。为此,通过静、动态风洞试验和数值模拟,开展了类HTV-2飞行器布局典型马赫数和迎角下,滚转方向静稳定性、单自由度和两自由度俯仰/滚转耦合运动动稳定性研究。结果表明:飞行器滚转方向为静稳定;自由振动的滚转单自由度运动为衰减振动曲线,动导数为负值,表现为动稳定;强迫俯仰/自由滚转两自由度耦合运动情况下,由于惯性力矩和非对称滚转力矩共同作用,导致滚转出现振幅周期性变化的极限环运动,甚至失稳发散。
- 李乾赵忠良王晓冰李玉平马上
- 关键词：近空间高超声速静稳定性动稳定性两自由度
- 消除小展弦比尾舵大舵偏非对称流动现象的方法研究
- 2016年
- 在前期的风洞试验结果中已经证实,跨声速条件下,俯仰舵偏角增大到一定程度时,呈开口布局的一对尾舵形成的翼尖涡会相互干扰,使得两侧的翼尖涡强度不同,形成非对称流动现象,进而使全弹产生较大的横侧向气动力,对尾舵的控制能力提出了挑战,需要开展消除非对称流动的方法研究。本文基于数值模拟方法对非对称流场随舵偏角的变化进行了研究,并对该非对称流动现象产生的机理进行了分析,基于此,在保持舵面效率不降低的情况下开展了消除非对称流动现象的方法研究。研究结果表明,随着舵偏角的增加,呈开口布局一对尾舵的翼尖涡距离逐渐减小,翼尖涡由弱的不对称性,逐渐发展直到其中的一侧翼尖涡消失,研究结果还表明通过尾舵前缘局部切角和降低尾舵根弦长的方法在保持尾舵效率不降低的情况下,能够有效消除非对称流动现象,对类似布局设计具有指导意义。
- 李巍李永红畅利侠史晓军杨可王晓冰
- 关键词：跨声速翼尖涡
- 窄条翼导弹俯仰机动中滚转失稳及其控制过程被引量：2
- 2016年
- 窄条翼布局导弹通常具有复杂的横向气动特性,在大迎角飞行及快速机动中很容易诱发出现滚转非指令偏离和连续振荡,可能导致飞行失控,影响落点精度。为了研究窄条翼导弹俯仰快速机动对滚转失稳的诱发过程及滚转失稳对俯仰机动控制效果的影响,并验证三通道解耦控制方法的有效性,针对典型俯仰机动过程,分别利用2.4m跨声速风洞虚拟飞行试验平台和耦合气动/运动/控制的一体化数值计算方法开展了相关研究。结果表明,风洞试验和数值模拟均成功预测了俯仰拉起和保持过程中的滚转自激失稳运动及其引起的纵、横向耦合运动,针对该机动过程,三通道解耦控制方法能够有效抑制滚转运动,保持姿态稳定。
- 王晓冰赵忠良李浩达兴亚陶洋
- 关键词：风洞试验闭环控制
- 高机动飞行器气动/运动耦合特性数值模拟研究
- 现代先进飞行器在大迎角、高机动飞行中,非定常绕流与运动之间常常会出现强烈的非线性耦合效应,从而可能诱发非指令的自激运动,导致飞行失控,危及飞行安全。传统的采用常规风洞试验及计算流体力学方法建立的准定常数据库和气动力模型在...
- 王晓冰
- 关键词：大迎角机动性解耦控制
- 文献传递
- 内外流一体化飞行器高超声速风洞动导数试验技术研究
- 采用推进与机体一体化结构是高超声速飞行器常用的气动布局形式。飞行器的前体压缩面在高超声速来流条件下,进气道入口的打开、关闭产生的激波具有较大的差异。前体激波对超燃发动机进气道和空气舵面影响较大,从而对飞行器的动稳定性带来...
- 陈建中赵忠良王晓冰李玉平贾巍
- 关键词：飞行器动导数高超声速风洞
- 文献传递
