報告摘要:
隨著傳統(tǒng)民用客機在氣動效率與燃油經(jīng)濟性方面逐漸逼近理論極限,管翼布局等常規(guī)構(gòu)型的性能提升空間受到明顯限制。為滿足碳減排與可持續(xù)發(fā)展的全球航空戰(zhàn)略需求,翼身融合和超音速客機等新型構(gòu)型的研究與設計成為未來發(fā)展的重要方向。然而,這些新構(gòu)型在概念設計階段缺乏成熟的經(jīng)驗模型和驗證數(shù)據(jù),對氣動分析的置信度與效率提出了更高要求。本研究依托克蘭菲爾德大學自主研發(fā)的 GENUS 飛機概念設計系統(tǒng),構(gòu)建了一套集成高保真度氣動分析與多保真度數(shù)據(jù)融合的概念設計方法。該系統(tǒng)實現(xiàn)了自動化幾何參數(shù)化建模、網(wǎng)格生成及歐拉 CFD 求解,可快速獲得高精度氣動特性。通過引入多保真度代理模型,將低保真潛流方法與高保真 CFD 數(shù)據(jù)進行融合,在顯著降低計算成本的同時提高了設計階段氣動預測的可靠性與置信度。該方法應用于翼身融合體客機與超音速公務機的早期設計分析中,結(jié)果表明所建立的多保真框架能夠準確反映復雜流場特征,提升跨聲速與超聲速區(qū)域的預測精度,同時驗證了低保真方法在此類構(gòu)型分析中的適用范圍。研究成果為新型飛機概念設計階段的高效高精度氣動分析提供了方法支撐。
簡歷:
呂尚,博士,現(xiàn)任克蘭菲爾德大學航空中心飛行器設計小組博士后研究員。2025 年于英國克蘭菲爾德大學獲航空航天博士學位。主要從事新型飛行器概念設計、高保真度氣動分析、多保真度建模與多學科優(yōu)化研究,長期參與并主導 GENUS 飛機概念設計一體化框架的開發(fā)與擴展。目前參與由英國航空航天技術研究所與英國研究與創(chuàng)新署資助、Airbus UK 主導的 ONEheart 項目,開展民用飛機概念與初步設計研究。此外,他還是克蘭菲爾德大學航空中心航空器設計碩士課程團隊成員,為學生提供技術支持與學術輔導,并指導碩士團隊設計項目的實施與匯報。同時,他還是英國皇家航空學會會員。
(一審:徐健 二審:周明娟 三審:杏建軍)