层流机翼设计应用的逐步推进:搭载层流机翼的双体实验机9787561288238

第1章层流与转捩

1.1日常生活中的层流现象

1.2层流的概念

1.3层流的特点与作用

1.4边界层

1.5转捩与流动稳定性

1.6层流的认知历程・

1.7飞机获得层流的方法

1.8用双体布局实验机的原因

1.9层流技术在现代航空业未获广泛应用的原因

参考文献

第2章层流减阻

2.1减阻

2.2飞行器气动阻力划分及减阻手段

2.3层流流动控制技术及层流翼设计

2.4层流流动控制技术在飞机设计中的应用

2.5层流机翼应用面临的挑战

参考文献

第3章层流数值研究方法与应用

3.1数值计算方法概述

3.2自然层流转捩预测方法

3.3自然层流机翼多点优化数值设计

3.4混合层流数值模拟方法及验证

3.5数值模拟方法的挑战

参考文献

第4章层流风洞试验方法与应用.

4.1层流风洞试验方法

4.2层流风洞试验模型设计与加工技术

4.3层流风洞试验典型测试技术

4.4层流测试中的主要数据处理方法

4.5层流测试风洞试验的局限性

参考文献

第5章层流飞行试验与数据处理方法

5.1飞行试验概述

5.2飞行试验方法

5.3飞行试验数据处理方法

5.4层流测试飞行试验的需求和挑战

参考文献

第6章层流专用双体实验机一一总体气动设计

6.1基于模型系统工程的概念

6.2基于模型系统工程在飞机设计中的应用

6.3基于MBSE 的层流机翼技术实验机设计方法

6.4层流技术实验机气动布局设计

6.5层流技术实验机全机总体布置

6.6层流技术实验机总体方案评估

参考文献

第7章层流专用双体实验机一一结构强度设计

7.1多模块可替换结构设计

7.2多模块可替换强度设计

参考文献

第8章层流专用双体实验机一一系统设计

8.1系统架构设计

8.2层流测试系统

8.3常规机载系统

8.4数据链路与地面站系统

8.5主要系统测试及联调联试情况

参考文献

第9章层流专用双体实验机——飞行验证及数据分析

9.1飞行试验规划

9.2飞行试验的组织与实施

9.3飞行试验数据采集与分析

参考文献

第10章总结与展望

第1章层流与转捩

人类开启对流体层流和转捩的研究巳超过100年，但是从物理学和数学上彻底解析层流与转捩的本质机理尚需时日。与其他许多科学原理一样,尽管没有从物理本质上彻底解释其演化机制，但是却并不妨碍这些科学原理的工程化应用。人类可以通过经验统计和科学近似等方法,构造一系列在工程上实用的数学物理模型，从而“部分”科学地将层流与转捩的科学原理应用于工程技术之中。

层流与转捩是航空航天领域的前沿科研方向。尽量延迟转换以扩大飞行器表面的层流区,能够为返回式飞船、空天飞机等再人飞行器降低气动加热造成的热流威胁，也能够为民航飞机带来显著的减阻效益，取得燃油消耗、结构重量的显著减小或者商载的相应增大,带来经济性、环保性的显著改善,从而为“碳达峰、碳中和”目标的顺利达成提供有力支撑。

1.1日常生活中的层流现象

日常生活中,物质主要以3种形态存在，即固体、液体、气体。典型固体如岩石、冰雪等，典型液体如常温下的水、汞、汽油等,典型气体如最常见的混合气体一一空气、单纯的CO1、单纯的N等。其中,液体与气体没有固定的外形,其微小团体能够在各种表面力(如压力)、质量力(如重力)等的外力作用下产生连续变形、旋转与迁移，气体甚至可以收缩或者膨胀，而一般液体(例如水)的可压缩性较小，但在极大压力下仍然可以收缩。液体和气体由于具有可流动性而被统称为流体。可流动性是流体的一个重要特性。流体在流动的过程中往往伴随着连续变形、旋转甚至收缩或膨胀。日常生活中所见流体的流动主要以层流、湍流，以及介于二者之间的转变形式“转换"状态存在。

……

本书主要内容包括：层流与湍流，主要介绍什么是层流，层流具备什么样的特点以及与层流及层流控制相关的概念和层流认知的发展历程；层流减阻，基于现代绿色航空理念，概要介绍飞机设计中常用的减阻手段等；层流数值研究方法与应用，主要描述现在飞机设计中主流的数值计算方法等；层流风。洞实验验证方法与应用，以自然层流和混和层流翼段试验为例，系统介绍试验过程、测试和结果。介绍层流试验数据处理方法和验证案例等；专用层流验证机，托起层流机翼的双体机，介绍常规飞机设计采用的方法，以及在验证机设计中的具体应用等；飞行验证与数据相关性，介绍常规飞行试验方法，数据辨识和数据相关性研究方法，描述验证机飞行试验采用的方法，特点等。