【簡(jiǎn)介:】 飛機(jī)的機(jī)翼的上下兩側(cè)的形狀是不一樣的,上側(cè)的要凸些,而下側(cè)的則要平些。當(dāng)飛機(jī)滑行時(shí),機(jī)翼在空氣中移動(dòng),從相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)看,等于是空氣沿機(jī)翼流動(dòng)。由于機(jī)翼上下側(cè)的形狀是不一樣
飛機(jī)的機(jī)翼的上下兩側(cè)的形狀是不一樣的,上側(cè)的要凸些,而下側(cè)的則要平些。當(dāng)飛機(jī)滑行時(shí),機(jī)翼在空氣中移動(dòng),從相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)看,等于是空氣沿機(jī)翼流動(dòng)。由于機(jī)翼上下側(cè)的形狀是不一樣,在同樣的時(shí)間內(nèi),機(jī)翼上側(cè)的空氣比下側(cè)的空氣流過(guò)了較多的路程(曲線長(zhǎng)于直線),也即機(jī)翼上側(cè)的空氣流動(dòng)得比下側(cè)的空氣快。根據(jù)流動(dòng)力學(xué)的原理,當(dāng)飛機(jī)滑動(dòng)時(shí),機(jī)翼上側(cè)的空氣壓力要小于下側(cè),這就使飛機(jī)產(chǎn)生了一個(gè)向上的浮力。當(dāng)飛機(jī)滑行到一定速度時(shí),這個(gè)浮力就達(dá)到了足以使飛機(jī)飛起來(lái)的力量。于是,飛機(jī)就上了天。
氣動(dòng)外形主要是針對(duì)導(dǎo)彈、飛機(jī)等飛行器而提出的。
具體是指在飛機(jī)、導(dǎo)彈在飛行狀態(tài)下所受到的升力、阻力、力的方向、大小與其本身的截面、長(zhǎng)度、推力、穩(wěn)定性等會(huì)影響飛行物飛行的客觀因素所組成的一個(gè)函數(shù)值,由這個(gè)函數(shù)值來(lái)決定飛行物的外形。
一個(gè)飛行器的氣動(dòng)外形,在給定的氣體流動(dòng)狀態(tài)下將決定其氣動(dòng)特性,而這些氣動(dòng)特性又和變軌的優(yōu)化解密切相關(guān),這是考慮了熱載荷、峰值過(guò)載和飛行的機(jī)動(dòng)性等限制.因此構(gòu)成一個(gè)二層優(yōu)化問(wèn)題;氣動(dòng)外形優(yōu)選(上層問(wèn)題)和變軌優(yōu)化(下層問(wèn)題).通過(guò)定義一個(gè)最優(yōu)值函數(shù),可以把二層優(yōu)化問(wèn)題轉(zhuǎn)換成單層的數(shù)學(xué)規(guī)劃,通常這是非凸的和非線性的問(wèn)題,且難于求解,然而基于智能優(yōu)化的現(xiàn)代優(yōu)化方法,將為這類(lèi)復(fù)雜問(wèn)題提供可解的途徑.最后,給出一個(gè)變氣動(dòng)外形飛行器的變軌優(yōu)化的框圖和求解步驟.