长航时无人作战飞机的气动特性数值模拟

摘要

为了给无人机总体设计提供参考依据,对长航时无人机进行气动特性研究.采用CATIA软件,设计了无人作战飞机在空机和挂载飞行导弹条件下的3D几何模型.基于CFD技术,空气流场的湍流模型采用标准的k-ε方程,流体力学控制理论则采用三维N-S方程,对长航时无人作战飞机在空机和挂载飞行导弹条件下进行气动特性分析,经Fluent软件数值模拟,得出无人机的压力系数云图、速度等值面图和升阻特性.经CFD数值模拟分析,得出以下结论:1)长航时无人作战飞机在3 km空中以80 m/s的速度平飞时,在迎角为3°的条件下,其总质量能够达到约2280 kg,设计的无人作战飞机比MQ-1捕食者无人机载重提高了123.529％;2)挂弹的无人作战飞机比空机的升力系数减小了1.317％,阻力系数增加了5.789％,升阻比缩减了6.717％.