考虑模态转换的组合动力飞机任务性能快速评估方法

摘要

工作在较宽飞行范围的高马赫数组合动力飞机，其动力性能受到飞行条件/飞行姿态以及模态转换的影响，并进一步影响其飞行任务性能。为尽可能真实并快速地评估组合动力飞机的飞行任务性能，提出了一种考虑模态转换的组合动力飞机任务性能快速评估方法，并量化研究了不同飞行轨迹、不同模态转换区间对飞行任务性能的影响。首先建立了高马赫数飞机的飞行动力学模型，将飞行姿态考虑进任务分析中；随后建立了组合动力的非安装及安装性能计算模型，飞行轨迹中可实时模拟动力装置的性能；最后建立了模态转换模拟模型，可分析模态转换过程对飞行任务性能的影响。结果表明：该文研究的飞行马赫数为5的组合动力飞机，巡航高度由海拔20 km升高至27 km,巡航距离增加18.3%,总航程增加21.9%;将模态转换马赫数区间由低马赫数2～2.3向高马赫数2.2～2.5范围移动，爬升加速段距离增加8.4%,爬升加速时间增加5.8%。

关键词

高马赫数飞机 / 组合动力 / 模态转换 / 飞行轨迹 / 飞行任务性能

基金资助

四川燃气涡轮研究院项目; 高超声速冲压发动机重点实验室项目(STS/MY-ZY-2018-009)