使用CFD仿真与强迫振荡模型计算VTOL飞机的纵向动态导数
系统与控制
2025-07-29 v1 系统与控制
摘要
本研究利用先进的CFD仿真和强迫振荡试验，对飞机过渡阶段的动态气动导数进行了全面评估。考察了两个案例研究：一架三维战斗机（Standard Dynamic Model, SDM）和一个UTV eVTOL模型。采用简谐振荡技术分析了从垂直悬停到向前巡航的过渡阶段，以捕获非定常气动力和力矩。网格敏感性研究和多区域网格划分策略确保了仿真精度，而ANSYS Fluent有限体积求解器和压力-速度耦合算法提供了高保真结果。动态导数由迎角、飞行轨迹和旋转运动的变量推导得出，并通过实验和数值数据验证了该方法。研究结果为鲁棒控制设计和稳定性分析提供了有价值的见解，支持了城市空中交通和航空航天工程的未来发展。总体而言，该方法在优化飞机关键过渡阶段的性能方面展现出巨大潜力。这些结果为未来的创新铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2507.19509,
title = {Computing Longitudinal Dynamic Derivatives of a VTOL Aircraft Using CFD Simulations and Forced-Oscillation Model},
author = {Ali Khosravani Nezhad and AmirReza Kosari and Rasoul Askari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.19509},
year = {2025}
}
备注
The 23rd International Conference of Iranian Aerospace Society