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本科生毕设开题报告

院（系）名称 专 学

业名称 生姓名 学 号 指

导教师

航空科学与工程学院 飞行器设计与工程

XXX XXX

2016年 1月1日

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目录

一、 选题依据.............................................................................................................. 3

1. 研究背景............................................................................................................ 3 2. 国内外研究现状................................................................................................ 5 二、 研究方案.............................................................................................................. 6

3. 研究目标............................................................................................................ 6 4. 研究内容............................................................................................................ 6 5. 拟解决的关键问题............................................................................................ 7 6. 研究方法............................................................................................................ 7 7. 技术路线............................................................................................................ 7 8. 可行性分析........................................................................................................ 7 三、 预期达到的目标和研究成果.............................................................................. 9 四、 论文工作计划...................................................................................................... 9 五、 开题报告主要参考文献...................................................................................... 9

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新式超声速民机近场音爆数值模拟研究

一、选题依据

1. 研究背景

超声速民机（SCT）协和号于1976年1月的投入运营可称得上可称得上是当时航空历史上技术创新和进步之一，协和号的气动布局设计理念对其后的飞机设计产生了深远影响。但其有两个大的弱点：①油耗高，航程短，载客量小,每年亏损4～5千万美元;②协和飞机一直无法减小音爆,使其只能在海面或无人居住地区的上空才能以超音速的速度飞行,航线受限,无法进行规模化运营[1]。这些问题使其不得不于2003年退出航线服务！可以说协和客机属于“技术成功，经济失败”。但是由于对未来民用市场需求前景的看好，美国、英、法、日本、印度、俄罗斯等国都在致力第二代超声速科技的研制[2]。随着我国大型客机项目的启动和进行，未来必然也将发展和研制新一代超音速客机，因而提前做好技术储备具有重大的意义！为了克服超声速民机经济性差的缺陷，从气动角度需要进行低阻外形设计，降低波阻。而对于超声速音爆问题，也需要设计合理的低音爆外形，把音爆控制可接受的范围内。从某种意义上说，音爆问题造成是导致了协和客机的商业失败重要原因。目前，在新一代超音速客机的设计中音爆已经成为和衡量方案成败的关键技术指标之一，也是超音速客机设计必须解决的难题。

为了设计低音爆超声速民机，必须发展可靠的音爆预测方法，建立对复杂波系环境下音爆准确预测的能力！音爆信号从飞行器传播至地面的距离超过10000m，计算域过大，难以在统一的计算模型下准确预测地面音爆。目前常用的方法是采用基于CFD的近场音爆计算和基于线性/非线性传播的远场音爆计算相结合的混合模型预测方法[3]。如图1所示，飞机周围的激波形成的区域为近场，该区域受到非线性环境的强烈影响，如激波干扰干扰、横向流等，因此采用基于

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