无人机下投探空仪投放过程数值模拟

论文摘要

下投探空在台风监测和预报中具有重要的应用价值,高空长航时无人机是下投探空首选平台。针对云影无人机投放探空仪的安全性问题,采用非结构动态嵌套网格技术,基于RANS及六自由度运动的方法,对轻质复杂外形探空仪的投放过程开展了数值模拟研究,结果表明在投放过程中气动力明显大于重力,其中气动阻力可达5倍重力以上;探空仪流向运动大于重力方向,展向运动不明显;开口端的存在使探空仪具有一定稳定性,姿态较为稳定;探空仪尺寸较小,投放初始阶段受吊舱尾迹影响大。采用Euler方程模拟流体域,并和RANS方法进行了对比研究,发现忽略流体粘性无法准确获得气动力,从而验证了该方法的准确性。

论文目录

• 1 引言
• 2 物理模型
•   2.1 模拟对象
•   2.2 非定常RANS方程
•   2.3 六自由度动力学方程
• 3 数值模拟方法
•   3.1 动态嵌套网格方法
•   3.2 其他
• 4 仿真结果及分析
•   4.1 非定常模拟收敛性验证
•   4.2 探空仪运动分析
•   4.3 吊舱尾迹影响
•   4.4 流体粘性的影响
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 肖良华,闫林明,曹世坤,郭然,陈斌

关键词: 下投探空仪,无人机投放,非结构网格,动态嵌套网格,六自由度,云影无人机,高空长航时无人机

来源: 无人系统技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 信息科技,基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 气象学,航空航天科学与工程

单位: 航空工业成都飞机工业(集团)有限责任公司,中国气象局气象探测中心

基金: 科技部“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项（2018YFC1506401）

分类号: V279;P412.23

页码: 46-52

总页数: 7

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