航母甲板风对舰载机进舰轨迹流场影响分析

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1、第36卷第1期舰船科学技术Vo1．36，No．12014年1月SHIPSCIENCEANDTECHN0LOGYJan．，2014航母甲板风对舰载机进舰轨迹流场影响分析贵亮亮，魏小辉，刘成龙，浦志明，尹乔之(南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室，江苏南京210016)摘要：舰载机着舰轨迹上的流场特性对舰载机的安全准确着舰具有重要影响。本文以“尼米兹”级航空母舰为研究对象，建立简化三维数模，并对其舰载机进舰轨迹进行分析。基于Ansys软件，采用结构化网格对整个流场分析区域进行网格划分，并进行流场仿真。分析不同风速和风向角下舰载机进舰轨迹上的流场特性，分

2、析表明：舰载机进舰轨迹上的垂向风影响随着甲板风和风向角的增加而增大；侧向风随着甲板风的增加而震荡加剧，且风向角越大，侧向风峰值也随之增加。关键词：航空母舰；舰载机；进舰轨迹；甲板风；流场仿真中图分类号：U661．1文献标识码：A文章编号：1672—7649(2014)01—0027—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2014．01．005EffectsofairflowonthelandingtrackofthecarrieraircraftBENLiang-liang，WEIXiao—hui，LIUCheng—long，PUZhi—m

3、ing，YINQiao-zhi(NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsAircraftAdvancedDesignTechnologyDefenseKeyDisciplineLaboratory，Nanjing210016，China)Abstract：Theflowfieldcharacteristicsofthelandingtrajectoryofcarrier—basedaircrafthavegreatimpactontheaccurateandsecurelandingontheaircraftcar

4、rier．AsimplifiedmathematicalmodelisestablishedfortheNimitz—classcariersconsideringitssix—degree—of-freedommovement．Basedonthemodelabove，thelandingtrajectoryofcarrier-basedaircraftisdiscussed．TheentireflowfieldthatneedsanalysisismeshedthroughthestructuredgridinAnsyswithsimulationanalys

5、is．Theflowfieldcharacteristicsofthelandingtrajectoryofcarrier-basedaircraftareanalyzedwithdifferentwindspeedanddirection，whichindicatethattheincreaseofthedeckwindanditsanglecausestheincreaseofinfluenceoftheverticalwind；thestrongerthedeckwindanditsangleis，thestrongershockandhigherpeako

6、fthelateralwindis．Keywords：carriers；carrier-basedaircraft；landingtrack；deckwind；flowfieldsimulation似准数的影响；ShawnH．Woodson等利用CFD技0引言术及风洞实验2个方面介绍了直升机在驱逐舰上的运随着时代的发展，航母的重要性13益凸显，舰载机作；SusanPolsky等则利用CFD技术及实验数据分作为航母的主要攻击武器，其重要性不言而喻。然而舰析比较了驱逐舰降落甲板附近的气流特性。载机的着舰环境恶劣，尤其是舰船的舰尾流场对飞机着本文基于Ansys软件，对“

7、尼米兹”级航空母舰影响很大，是困扰舰载机安全着舰的关键因素之一。舰的舰尾气流进行仿真计算，并对不同风速和风向目前，不少研究者对舰尾流场进行计算研究。耿角下舰载机进舰轨迹上的流场特性进行分析。建中等认为雄鸡尾流是舰尾流的主要组成部分；彭1建立流场仿真分析模型兢等在Matlab环境中模拟了舰尾流的速度空间分布¨；陆超等利用缩比模型对舰面空气流场进行了1．1选取参考模型CFD数值模拟，并得出在定常条件下利用缩比模型对选取的参考模型是美国“尼米兹”级航空母舰舰船舰面空气流场的CFD数值模拟计算可不考虑相的三维简化模型。建立的“尼米兹”级航空母舰水收稿日期：2013一o3—

8、07；修回