方案设计阶段飞机气动数据获取方法简介

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方案设计阶段飞机气动数据获取方法简介

作者：薛蛟 韩建民 杜春水 严飞 来源：《中国科技纵横》2015年第22期

【摘 要】气动数据的计算分析是飞机设计中的重要步骤，气动数据的计算是以飞机的气动布局、飞行条件，外形尺寸为依据，其结果直接影响到飞机的飞行性能及操稳特性。在飞机设计中，气动数据的获取方法有很多，包括经验公式、工程估算、CFD方法、风洞试验等。本文主要论述了方案设计阶段飞机气动数据的获取方法和流程，并介绍了不同构型下气动数据的获取方法，以作为开展总体布局和气动分析工作的参考。 【关键词】气动数据 飞机性能 操稳特性 总体布局 气动分析 1 引言

在飞机方案设计阶段，需要根据飞机的设计目标、设计要求、适航条例等文件来计算飞机的总体参数，然后参考类似机型的经验数据确定飞机的基本布局及各部段位置及外形尺寸，但是验证该布局飞机是否满足基本的飞行性能和操稳特性要求则需要飞机不同构型的气动数据来计算分析[1]。

飞机的气动数据主要包含全机的气动力和力矩系数、静稳定性导数、动稳定性导数等数据，在早期飞机设计中，主要通过经验公式来估算这些气动数据，由于经验公式估算误差较大，所以后期需要大量风洞试验对飞机进行验证修形，导致整个项目花费巨大且周期较长；现在的飞机设计中主要通过工程估算方法来获取所需的气动数据，本文主要对获取不同构型的气动数据的方法流程以及所得数据的准确性进行分析。 2 气动数据获取方法 2.1概述

飞机方案设计阶段计算飞机的飞行性能及操稳特性需要分别分析飞机在不同飞行条件和不同构型的气动数据，因此需要选取几个不同的特征高度、飞行速度、攻角角度，分别估算飞机在起飞构型（襟翼部分偏转，方向舵偏转一定角度），巡航构型（襟翼不偏转，方向舵不偏转），着落构型（襟翼完全偏转，方向舵偏转一定角度）的气动数据[2]。由于分析的飞行条件较多，且起飞和着陆构型的气动数据不能通过简单的计算直接获得，我们需要借助工程估算软件来获取气动数据，飞机气动数据估算软件Digital Datcom可以对巡航构型在多种飞行条件下的气动数据直接计算，且能计算襟副翼和方向舵偏转引起的气动数据增量，所以我们可以借助Digital Datcom软件，通过部件组合法和数据模块化方法[3]估算出飞机方案设计阶段各种构型的气动数据。 2.2 气动数据获取