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    CFD技术及其在大飞机研制中的应用
    来源:航空制造技术杂志社  发布时间:2008-9-2  阅读:506455 次
        经过近30年的迅速发展,今天的cFD已经成为飞机、导弹、飞船等航空航天飞行器研制中一种主要的气动分析和设计工具。cFD以其快速、经济、高效、适用面广、约束少、数据详尽等特有的优势改变了传统的气动设计方法,成为航空航天飞行器研制中无可替代的有力工具。

    阎超

    博士、教授、博士生导师。主要从事cFD领域的研究工作。发表论文89篇,专著4部。先后获得“中国青年科技奖”、国家科技进步三等奖,入选教育部“跨世纪优秀人才培养计划”.享受国务院政府特殊津贴.被授予“有突出贡献专家”称号。

     

    大型运输飞机是指起飞总重量超过100t的各类用途的大型军民用航空运载类飞机,其研制能力是衡量一个国家科技水平、工业水平等综合国力的重要标志。目前,世界上只有美国、欧盟和俄罗斯具有大型民用客机的研制生产实力,而真正具有国际市场竞争能力的只有美国和欧盟。与此同时,在快速反应、快速机动、大量消耗物资的现代战争中,大型军用运输机已成为战争胜负的重要因素之一,其数量和运载效能也是衡量一个国家快速反应能力的重要标志。

    进入2l世纪,我国要实现建设航空强国的目标,迫切需要打开大型运输飞机发展的突破口,以满足国家安全和国民经济建设的双重急需,并带动我国科技水平、工业水平的大幅度提高。

    大型运输机气动力分析技术是在先进理论方法和成功工程实践的基础上形成和发展起来的,属航空发达国家对我们封锁的关键技术。直到20世纪70年代,在飞机气动力设计工作中,在采用的设计手段上,风洞试验是主要的,甚至可以说是唯一能获得可靠的气动数据的手段,计算通常只是简单意义上的工程估算。但是,随着计算流体动力学(Comptltational Fluid DyrtamicSCFD)和大容量计算机的发展,试验和计算在设计工作中的相对地位在不断改变。形成这种改变的主要依据是:由于过去传统的设计方法往往需要给出上百种设计方案进行对比选型试验,风洞试验工作量非常惊人,需要很长的设计周期,耗资亦十分浩大。据国外资料统计,现代飞行器气动力设计所需的风洞试验需求较过去成量级的增长,如果不大规模开发和采用CFD技术,单单完成这些风洞试验就需耗费510年的时间。另外,风洞试验受到试验设备及试验技术的限制,并不能准确模拟某些飞行状态下的流动情况。到目前为止,风洞设备模拟能力的种种限制并没有本质的改观。

    而另一方面,从20世纪70年代末开始,由于CFD计算方法的不断突破和计算机技术的快速发展,C FD进入了蓬勃发展的新时期。其主要标志之一是CFD开始越来越多地被应用到以航空航天飞行器的研究和设计为代表的流体力学、空气动力学实际工程中。

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    作者:北京航空航天大学国家CFD实验室 阎 超 都彦喆    编辑:杨 森    关健字:
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    相关评论
    会员名:游客   发表时间: 2009-9-16 9:00:00   IP:218.23.145.60
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  • 《航空制造技术》2008第2008年第14期
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