飞行器设计早期阶段需要预测大量工况下的动导数.本文发展了一种面向超/高超声速飞行器的动导数极快速预测方法:首先基于当地流活塞理论,将飞行器进行小幅非定常运动所受到的气动力分为受自由来流引起的无附加扰动项以及受物面变形或运动引起的附加扰动项;通过当地表面斜度法、激波后等熵关系求解物面当地流动参数,进而结合非定常运动规律求出飞行器所受非定常气动力;再采用待定系数法对非定常气动力进行提取、辨识,最终得到超/高超声速飞行器动导数.该方法克服了传统方法对CFD流场参数的依赖和耦合,具有极高的计算效率;同时典型算例验证表明,该方法在超声速、高超声速工况下都能够很好预测动导数变化趋势.将该方法应用于复杂外形飞行器动导数预测,并讨论了与CFD方法的误差来源.本文方法可作为高速飞行器总体设计阶段布局选型的工具.
动导数 强迫振动 动稳定性 当地流活塞理论 高超声速 超声速