Mô hình động lực học bay cho thiết kế sơ bộ cấu hình cánh PrandtlPlane với kích thước của các bề mặt điều khiển

Aerotecnica Missili & Spazio - Tập 95 - Trang 201-210 - 2016
F. Oliviero1, D. Zanetti1, V. Cipolla1
1Dipartimento di Ingegneria Civile e Industriale, Università di Pisa, Italy

Tóm tắt

Bài báo này đề cập đến việc đánh giá phản ứng động lực học bay của máy bay có cấu hình PrandtlPlane bằng cách sử dụng các mô hình đơn giản cho giai đoạn thiết kế sơ bộ. Nghiên cứu được hoàn thiện bằng phương pháp cho phép kích thước ban đầu của bộ lái và cánh điều khiển theo cách đảm bảo các yêu cầu thích hợp có thể đạt được: phân tích này trở nên quan trọng khi các bề mặt điều khiển có thể được đặt ở cả cánh trước và cánh sau. Mô hình động lực học bay được thực hiện với giả định máy bay cứng, khí động học ổn định và tách biệt chuyển động dọc và chuyển động ngang-hướng. Theo cách này, các phương trình cổ điển được xem xét; đối với cả phương trình phugoid và khoảng thời gian ngắn, các phương trình được mở rộng với việc cân nhắc thêm đạo hàm Zq do cấu hình cánh không thông thường. Các đạo hàm lực được ngoại suy thông qua một bộ giải VLM mà độ tin cậy của kết quả đã được chứng minh. Các phương pháp kích thước đã được áp dụng cho một trường hợp thử nghiệm xuất phát từ dự án IDINTOS; như những kết quả chung, nghiên cứu nhấn mạnh khả năng đạt được phản ứng động lực học dọc thích hợp với biên độ ổn định dọc giảm do các giá trị rất cao của sự tắt nghẽn khí động học Mq.

Từ khóa

#động lực học bay #cánh PrandtlPlane #kích thước bề mặt điều khiển #thiết kế sơ bộ #mô hình khí động học

Tài liệu tham khảo

Prandtl, L., “Induced drag of multiplanes,” Tech. Rep. TN-182, NACA, 1924. Demasi, L., Monegato, G., Rizzo, E., Cavallaro, R., and Dipace, A., “Minimum induced drag theorems for joined wings, closed systems, and generic biwings: Results,” 56th AIAA/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, 2015, p. 0698. Casarosa, C., Meccanica del volo, Plus-Pisa University Press, 2004. Harper, R. P. and Cooper, G. E., “Handling qualities and pilot evaluation,” Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 9, No. 5, 1986, pp. 515–529. Various, A., “MIL-F-8785C: Flying qualities of Piloted Airplanes,” Tech. rep., USA Military Specification, 1991. Cavallaro, R., A code for surface modeling and grid generation coupled to a panel method for aerodynamic configuration design, Master’s thesis, University of Pisa, 2009. Drela, M. and Youngren, H., “AVL 3.30 User Primer,” Tech. rep., 2010. Cipolla, V., Utilizzo di codici a pannelli nel progetto preliminare di velivoli prandtlplane ultraleggeri; applicazione a nuove configurazioni, Master’s thesis, University of Pisa, 2006. Cipolla, V., Frediani, A., Gibertini, G., and Oliviero, F., “A ultralight amphibious PrandtlPlane: wind tunnel tests,” AIDAA XXII Conference Proceedings, 2013. Frediani, A., Cipolla, V., and Oliviero, F., “Design of a prototype of light amphibious PrandtlPlane,” 56th AIAA/ASCE/AHS/ASC Structures, Structural Dynamics, and Materials Conference, 2015, p. 0700. Schmidt, L. V., Introduction to aircraft flight dynamics, AIAA, 1998.