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1、第 2 8卷第 1 期 2 0 0 7年 1 月 宇 航 学 报 J o u r n al o fA s t r o n a u ti c s Vo 1 2 8 No 1 J a n u a r y 2 0 0 7 Ae r o d y n a mi c De s i g n a n d Op t i mi z a t i o n f o r a W i n g Bo d y Ve h i c l e T A N G We i ，G U I Y e - w e i ，Z H A N G Y o n g ， MA Q i a n g ( C h i n a A e r o d y n a m i
2、 c s R e s e a r c h a n d D e v e l o p m e n t C e n t e r ，M i a n y a n g S i c h u a n 6 2 1 0 0 0 ，C h i n a ) Ab s t r a c t ： Wi n g b o d y v e h i c l e s ma y h a v e v e r y h i g h l i ft t o - d r a g r a ti o a n d man e u v e r a b i l i ty ，an d h i g h L D wi l l b e ne fit t 0 i n
3、 c r e a s e t h e l an d i ng p r e c i s i o n，e n l a r g e t h e fl i g ht c o r rido r ，d e c r e a s e the p e a k h e a t flu x a n d the o v e r l o a d Th e k e v i s s u e for h i g h L D i s the d e s i g n o f wi n d wa r d s u r f a c e，a nd the l e e ward s u r f a c e i s mo r e i mp
4、o r t an t f o r the i n n e r v o hime a nd e n c l o s e d s t r u c nL r e Us i ng S p l i ne L o f ti ng d e s i gn p r o c e s s，the C R O S S s e c t i o n c o n t r o l po i n t s a n d the e x t e r n a l v e h i c l e g e o me t r y a r e d e fi n e d A m u l ti p l e o b j e c ti v e s o p
5、 t i mi z a ti o n mo d e l i s s e l e c t e d t o ma x i mum t h e l i f t t o d r a g r a t i o an d the l i f t wi th t h e r e s t r i c t i o n s o f g e o me t r i c l i mi t s ，t r i mmi n g c o nd i tio n，s t a b i l i ty an d v o l u me ut i l i ty Th e o p t i mum l a y o u t i s a v e hi
6、 c l e wi t h a f t - s we e p i n g n e g a t i v e d i h e dra l win g s Th e max i mu m L D ma y b e a s h i g h a s n e ar 6 5 for h y p e r s o n i c a t 5 d e g r e e a n g l e o f a t t a c k，a n d the maxi mu m n e g a t i v e L D a c h i e v e s n e arl y t o 6 0 a t mi n u s 4 d e g r e eT
7、h e p r e s e n t wo r k i nd i c a t e s t h a t the S p l i n e L o f t i n g me tho d c o u p l i n g wi t h c o n fi g u r a t i o n o pt i mi z a ti o n i s a l l e ffe c t i v e wa y for the d e s i gn o f a v e h i c l eTh e v e h i c l e wi th a f t s we e p i n g n e g a t i v e d i h e dra
8、l wi n g s c a n a c h i e v e v e ry h i g h l i f t t o d r a g r a t i o a t r e l a t i v e v e ry s mall a n g l e o f a t tac k t o g e the r wi t h g o o d s t a b i l i ty ，a n d t h i s wi n gbo d y c o n c e p t i s o n e o f the p o t e nt i al c h o i c e s for h y p e r s o n i c man e
9、u v e r ，a n d wo r t h to b e i n v e s t i g a t e d f u r t h e r i n the fut u r e Ke y wor d s： Wi n g - b o d y；S t a b i l i ty ；Opt i mi zat i o n CLC n u I n b e r ： V21 1 3 Do c u me n t c o d e： A 0 I nt r o d u c t i o n C o n c e p t u al d e s i gn ；Re e n t r y v e h i c l e A r t i c
10、 l e I D： 1 0 0 0 1 3 2 8 ( 2 0 0 7 ) 0 1 0 1 9 8 0 5 L i f t - t o - d r a g r a t i o i s o n e o f t h e ma i n a s p e c t s f o r t h e a e r o d y n a mi c e ffic i e n c y o f a v e h i c l eT h e i n c r e me n t o f l i f t - t o - d r a g r a t i o n o t o n l y i n c r e a s e t h e ma n
11、e u v e r a b i l i t y， b u t a l s o i n c r e a s e t h e l a n d i n g p rec i s i o n，e n l a r g e t h e r e e n t r y c o r r i d o r ， d e c rea s e t h e p e a k h e a t flu x a n d t h e o v e r l o a d Wi n g - b o d y c o n c e p t s h a v e b e e n wi d e l y d e v e l o p e d i n t h e
12、 p ast h a l f c e n t u ry b e c a u s e o f i t s h i g h l i f t - t o - d r ag r a t i o F r o m 1 9 6 0 s，NAS A s t u d i e d M 1 a n d M2 c o n c e p t s i n Ame s c e n t e r ， a n d fl y t e s t s o f M2F 1， M2 F 2 a n d M2 F 3 i n Dryd e nEa r l y res e a r c h wo r k s o f L a n g l e y f
13、o c u s e d o n HL- 1 0 ，w h i l e t h e e a r l y k e y p r o j e c t s o f A me ri c an Ai r F o r c e a r e WAD D I ，1 i f t b o d i e s s e ri e s o f MDF ，a n d S u p e r Or b i t al R e e n t ry T e s t for I n t e g r a t e d E n v i ron me n t s( S OR - T I E) A t t h e s a me t i m e ，F l i
14、 g h t D y n a mi c Lab o r a t o ry fo- c u s e d o n t h e a e r o d y n a mi c s s t u d i e s for wi n g - b o d i e s ，l i f t i n g b o d i e s a n d b l e n d e d - win g - b o d i e s A f t e r Wo r l d Wa r I ，X s e ri e s d e mo n s t rat o r p r o j e c t b e c a me o n e s e rie s o f t
15、h e mo s t i n flu e n c i n g wo r k s ，a n d t h e Ma c h 6 fl i g h t we re a c h i e v e d i n 1 9 6 3 b y X一 1 5I n 1 9 5 7 收稿 13期 ： 2 0 0 6 0 3 0 2； 修 回13期 ： 2 0 0 6 - 0 7 - 0 6 t h e Dy n a mi c S o a r X 一2 0 was i n v e s t i g a t e d，t h e n t h e AS S E T ，P R I ME ，P I L O T and S T A R
16、 T p r o j e c t s w e re d e v e l - o p e d i n s u c c e s s i o nAf t e r t h a t ，S p a c e S h u t t l e，Ae ros p a c e P l an e ，h y p e r s o n i c c r u i s e r a n d wa v e rid e r c o n c e p t s e me r g e d i n e n d l e s s l y T h e first i s s u e f o r t h e d e s i g n o f a v e h i c l e i s t h e s e - l e c t i o n a n d t h e c o n f i r ma t i o n o f t h e v e
