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作者
王菡沈永强向纪鑫李志强吴光辉
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单位
太原理工大学航空航天学院南京航空航天大学航空学院太原理工大学机械与运载工程学院
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摘要
为满足长航时氢能源混合动力无人机的设计要求，联合MATLAB和XFOIL优化方法对HM114翼型进行优化设计；基于最优翼型，设计了直机翼与椭圆翼（HY1）两种气动布局，通过计算流体力学对比分析了两种布局的气动性能。结果表明，优化后翼型升力系数提高了12.38%,升阻比增加了14.03%;两种布局在迎角α=4°时能实现最大升阻比，失速迎角α=12°,HY1压差较小可以为无人机贡献更多的升力；HY1机翼表面压力界线靠后具有更好的失速性能；两种布局均满足纵向静稳定性，但HY1稳定性更优。研究结果可为氢能源长航时固定翼飞机的气动设计提供参考。
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关键词
氢动力固定翼无人机气动分析数值模拟优化
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基金项目(Foundation)
山西省关键核心技术和共性技术研发攻关专项（2020XXX017）；国家自然科学基金青年科学基金资助项目（12102290）；山西省应用基础研究计划面上青年项目（201801D221133,201901D211067,20210302124681）；山西省高等学校科技创新项目（2019L0254）；
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文章目录
1 构型设计方案
2 数值模拟
2.1 网格划分
2.2 控制方程
2.3 数值方法与边界条件
3 结果与讨论
3.1 翼型优化
3.2 机翼表面流场分析
3.3 机翼表面的压力分布
3.4 气动参数
4 结论
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引用格式
王菡,沈永强,向纪鑫,李志强,吴光辉.长航时氢能源混合动力无人机构型设计与气动分析[J].太原理工大学学报,2022,53(04):751-758.DOI:10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2022.04.021.
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