人椅系統(tǒng)空氣動力特性模擬與分析

目錄CONTENTS
前言
第1章 緒論 1
1.1 航空彈射救生系統(tǒng)發(fā)展 1
1.2 人椅系統(tǒng)空氣動力特性研究目的和意義 2
1.3 國內(nèi)外飛機人椅系統(tǒng)空氣動力特性地面模擬研究 7
1.4 國內(nèi)外飛機人椅系統(tǒng)空氣動力數(shù)值模擬研究 11
1.5 空氣動力學——人椅系統(tǒng)安全救生的重要支撐技術(shù) 14
第2章 空氣動力學基礎知識與風洞試驗原理 16
2.1 空氣動力學基礎知識 16
2.1.1 空氣屬性 16
2.1.2 空氣動力學基本概念 21
2.1.3 空氣動力學基本關系式 27
2.1.4 空氣動力學基本方程 30
2.2 坐標軸系 33
2.2.1 風洞試驗常用坐標軸系 33
2.2.2 機體坐標軸系Oxbyb zb 33
2.2.3 氣流坐標系Oxaya za 34
2.2.4 半機體坐標軸系Oxiyi zi 35
2.2.5 風洞坐標軸系Oxwyw zw 35
2.2.6 天平坐標軸系Ox′y′z′ 35
2.2.7 坐標軸系轉(zhuǎn)換 36
2.3 風洞試驗原理 37
2.3.1 相似理論 37
2.3.2 相對性原理 37
2.2.3 高速風洞試驗相似準則 38
第3章 人椅系統(tǒng)風洞試驗不確定度 43
3.1 概述 43
3.2 飛機人椅系統(tǒng)模型高速風洞試驗數(shù)據(jù)不確定度分析方法 44
3.3 飛機人椅系統(tǒng)模型風洞試驗中的誤差源和獨立測量變量 46
3.4 試驗中過程參數(shù)及試驗結(jié)果不確定度估算 47
3.4.1 風洞氣流參數(shù) 48
3.4.2 模型姿態(tài)角 49
3.4.3 空氣動力系數(shù) 50
3.5 飛機人椅系統(tǒng)模型風洞試驗系統(tǒng)不確定度計算 51
3.6 試驗技術(shù)研究結(jié)果可靠性分析 54
3.6.1 試驗研究結(jié)果重復性 54
3.6.2 支撐干擾 55
3.6.3 試驗研究結(jié)果與國外試驗結(jié)果比較 58
第4章 人椅系統(tǒng)空氣動力特性數(shù)值模擬 61
4.1 概述 61
4.2 三維Euler方程有限體積法 63
4.2.1 數(shù)學模型 63
4.2.2 有限體積法 64
4.2.3 邊界處理 66
4.2.4 耗散模型 69
4.2.5 四步Runge Kutta顯式時間推進格式 71
4.2.6 加速收斂措施 73
4.3 三維N-S方程計算 76
4.3.1 N-S方程的一般形式 76
4.3.2 邊界條件 78
4.3.3 有限體積法 80
4.3.4 湍流模型 81
4.3.5 時間步長的選取 83
4.4 飛機人椅系統(tǒng)數(shù)值模擬 84
4.4.1 幾何模型與網(wǎng)格 84
4.4.2 計算過程與方法 87
第5章 人椅系統(tǒng)空氣動力特性地面模擬試驗方法 90
5.1 概述 90
5.2 人椅系統(tǒng)空氣動力特性火箭滑車試驗方法 91
5.3 人椅系統(tǒng)映像半模型支撐試驗方法 92
5.4 人椅系統(tǒng)尾支撐試驗方法 93
5.5 人椅系統(tǒng)側(cè)壁直角彎桿支撐試驗方法 95
5.5.1 側(cè)壁直角彎桿支撐試驗方式 95
5.5.2 飛機人椅系統(tǒng)試驗技術(shù)難點 96
5.5.3 飛機人椅系統(tǒng)試驗技術(shù)的實現(xiàn) 97
5.5.4 飛機人椅系統(tǒng)模型空氣動力載荷預計 99
5.5.5 天平設計要求 100
5.5.6 大迎角大側(cè)滑角機構(gòu)設計要求 100
5.5.7 試驗模擬研究設備及人椅系統(tǒng)模型 101
5.5.8 飛機人椅系統(tǒng)試驗方法 106
5.5.9 飛機人椅系統(tǒng)天平設計 108
5.5.10 試驗數(shù)據(jù)處理方法與修正 115
5.5.11 飛機人椅系統(tǒng)模型試驗數(shù)據(jù)修正 119
第6章 人椅系統(tǒng)空氣動力特性 124
6.1 人椅系統(tǒng)流動特性分析 124
6.2 人椅系統(tǒng)數(shù)值模擬研究結(jié)果與試驗研究結(jié)果比較分析 137
6.3 人椅系統(tǒng)空氣動力特性分析 138
6.3.1 人椅系統(tǒng)空氣動力特性分析與快速預估 138
6.3.2 飛機人椅系統(tǒng)升力特性 144
6.3.3 飛機人椅系統(tǒng)阻力特性 146
6.3.4 飛機人椅系統(tǒng)俯仰力矩特性 150
6.3.5 飛機人椅系統(tǒng)側(cè)向力特性 153
6.3.6 飛機人椅系統(tǒng)滾轉(zhuǎn)力矩特性 155
6.3.7 飛機人椅系統(tǒng)偏航力矩特性 158
第7章 人體空氣動力特性及其風洞模擬方法 161
7.1 概述 161
7.2 人體空氣動力試驗 162
7.2.1 人體空氣動力試驗方法 162
7.2.2 人體空氣動力試驗的技術(shù)難點與試驗技術(shù)的實現(xiàn) 164
7.2.3 人椅組合體試驗模型 168
7.2.4 人體空氣動力試驗天平設計 169
7.2.5 人體空氣動力與坐標系 170
7.2.6 人體空氣動力試驗數(shù)據(jù)處理與修正 171
7.3 人體空氣動力特性 172
7.3.1 頭部與保護頭盔組合體和密閉頭盔的空氣動力特性 172
7.3.2 人體上肢空氣動力特性 173
7.3.3 人體下肢空氣動力特性 178
7.3.4 防護裝置對人體空氣動力特性的影響 181
7.3.5 人體承受空氣動力載荷的影響與分析 196
參考文獻 198