CN111216873A - 一种飞机测向天线阵整流罩的设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于飞机空气动力设计领域，涉及一种飞机测向天线阵整流罩的设计方法，该方法是在整流罩的外形设计中，采用二次曲线作为空间X、Y、Z三个方向多个剖面的控制线，生成曲面与飞机机身相贯，形成具有流线性的多种天线阵整流罩外形方案；最后，通过数值模拟和风洞试验验证相结合的方法，确定空气动力特性最佳的天线阵整流罩外形方案。采用本发明提出的设计方法得到的整流罩，具有能完全包络天线阵且满足一定的间隙要求、不影响电性能的正常使用，以及气动阻力较小、局部气流分离较弱、局部未出现涡流等优点，试飞验证表明该天线阵整流罩空气动力特性优良。
Description
技术领域
本发明属于飞机空气动力设计领域，涉及一种飞机测向天线阵整流罩的设计方法。
背景技术
对于特种飞机而言，为满足某种作战任务需求，需在载机搭载多种任务系统天线设备，而凸出载机机体的天线装置通常不可避免。那么针对凸出机体的任务系统天线阵装置，在设计之初一方面考虑其天线电性能要求，另一方面兼顾其对载机空气动力特性的影响，通常需要设计任务系统天线整流罩。凸出机体的天线整流罩会使其附近区域，尤其是相对来流的后方局部区域气流流态恶化，如产生气流分离、形成局部涡流、发生气流脉动等不利问题。为解决上述空气动力问题，需对天线整流罩外形与位置进行设计与优化，从而尽可能降低天线整流罩对全机空气动力特性的不利影响。
发明内容
发明目的：本发明在满足测向天线阵能被正常包络且保证一定的间隙要求、天线电性能能正常使用的多方面要求下，提出一种空气动力特性较优的测向天线阵整流罩。
技术方案
一种飞机测向天线阵整流罩的设计方法，在整流罩的外形设计中，采用二次曲线作为空间X、Y、Z三个方向多个剖面的控制线，生成曲面与飞机机身相贯，形成具有流线性的多种天线阵整流罩外形方案；最后，通过数值模拟和风洞试验验证相结合的方法，确定空气动力特性最佳的天线阵整流罩外形方案。
所述空气动力特性最佳的确定方法：在所得的多种天线阵整流罩外形方案中，筛选整流罩引起的飞机全机空气动力阻力增加量最小；并兼顾整流罩局部气流流场特分析结果来确定。
所述X轴为航向，Y轴为垂向，Z轴为展向，以整流罩底部中心点为原点。
有益技术效果：本发明提出一种飞机测向天线阵整流罩的设计方法，采用本发明提出的设计方法得到的整流罩，具有能完全包络天线阵且满足一定的间隙要求、不影响电性能的正常使用，以及气动阻力较小、局部气流分离较弱、局部未出现涡流等优点，试飞验证表明该天线阵整流罩空气动力特性优良。
附图说明
图1为一种飞机测向天线阵整流罩坐标系示意图；
其中，以底部平面中心点为坐标原点，X轴向后为正，Y轴向上为正，Z轴满足右手定则。
具体实施方式
一种飞机测向天线阵整流罩，四周以优化的二次曲线形成的曲面光滑过渡至飞机机身。以底部平面中心点为坐标原点，X轴向后为正，Y轴向上为正，Z轴满足右手定则，计量单位为mm。
在整流罩的外形设计中，采用二次曲线作为空间X、Y、Z三个方向多个剖面的控制线，生成曲面与飞机机身相贯，形成具有流线性的多种天线阵整流罩外形方案；最后，通过数值模拟和风洞试验验证相结合的方法，确定空气动力特性最佳的天线阵整流罩外形方案。数值模拟利用流体仿真软件进行，高效快捷。其中，最佳的天线阵整流罩外形方案是在多种天线阵整流罩外形方案的基础上，筛选整流罩引起的飞机全机空气动力阻力增加量最小以及整流罩局部气流流场特性最优的方案。
具体实施案例：以底部平面中心点为坐标原点，X轴向后为正，Y轴向上为正，Z轴满足右手定则，按如下表坐标点选取，计量单位为mm：
将所有坐标点连接成光滑曲线并生成曲面，其特征是底部中间区域为长1115mm、宽300mm的平面，四周以优化的二次曲线形成的曲面光滑过渡至飞机机身。形成测向天线阵整流罩。最终得到该天线阵整流罩长约2137mm，宽约1102mm，高约269mm，浸润面积约3.328m2、迎风面积约0.297m2。试飞验证表明该天线阵整流罩空气动力特性优良。
Claims (8)
1.一种飞机测向天线阵整流罩的设计方法，其特征在于：在整流罩的外形设计中，采用二次曲线作为空间X、Y、Z三个方向多个剖面的控制线，生成曲面与飞机机身相贯，形成具有流线性的多种天线阵整流罩外形方案；最后，通过数值模拟和风洞试验验证相结合的方法，确定空气动力特性最佳的天线阵整流罩外形方案。
2.根据权利要求1所述的飞机测向天线阵整流罩的设计方法，其特征在于：所述空气动力特性最佳的确定方法：整流罩引起的飞机全机空气动力阻力增加量最小。
3.根据权利要求1所述的飞机测向天线阵整流罩的设计方法，其特征在于：数值模拟采用流体仿真软件进行模拟。
4.根据权利要求1所述的飞机测向天线阵整流罩的设计方法，其特征在于：X、Y、Z三个方向以底部平面中心点为坐标原点，X轴向后为正，Y轴向上为正，Z轴满足右手定则。
5.根据权利要求4所述的飞机测向天线阵整流罩的设计方法，其特征在于：所述X轴为航向，Y轴为垂向，Z轴为展向，以整流罩底部中心点为原点。
6.根据权利要求1所述的飞机测向天线阵整流罩的设计方法，其特征在于：所述曲面光滑过渡至飞机机身。
7.根据权利要求1所述的飞机测向天线阵整流罩的设计方法，其特征在于：X方向剖面数不少于25个。
8.根据权利要求1所述的飞机测向天线阵整流罩的设计方法，其特征在于：Y、Z两个方向剖面数均不少于20个。
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