超音速串联翼与常规翼飞机气动对比设计

本设计围绕马赫数2超音速飞行状态下的机翼构型气动性能对比展开，采用三维建模完成常规单翼布局与串联双翼布局的飞机整机几何构建，建模过程中严格保证两种布局的机身主体几何参数完全一致，仅调整机翼的布置形式与结构参数，确保气动对比的变量唯一。建模阶段对机身的流线型曲面做了连续曲率处理，消除曲面拼接处的几何棱角，避免后续流体仿真中出现非必要的局部扰流，机翼部分按照超音速翼型的薄翼特征构建，前缘做了符合高速飞行要求的尖锐化处理，机翼与机身的连接区域做了顺滑的翼身融合过渡，还原真实飞行器的气动外形特征。完成几何建模后，针对不同飞行工况开展仿真前置的模型处理，分别设置了686m/s（对应马赫数2）、100m/s两种来流速度，匹配0°、1°、12°三种迎角工况，覆盖超音速巡航与低速着陆两类典型飞行场景。仿真过程中对机身、机翼周边的流体计算域做了网格加密处理，尤其是机翼前缘、翼身交接、机翼后缘等激波易生成、流动分离易出现的区域，细化网格尺寸以捕捉流场细节，通过求解器计算得到不同工况下的机身表面压力分布、空间激波形态、阻力系数与升力系数数据，从可视化结果中可以清晰看到，超音速状态下串联双翼的激波干扰形态与单翼布局存在明显差异，低速大迎角状态下两种布局的流动分离范围也有显著区别。设计过程中还额外构建了带前置襟翼的机翼结构方案，对襟翼、执行机构等附属部件做了简化几何建模，预留了后续迭代优化的结构接口，所有模型的几何曲面均做了实体化校验，确保几何封闭无破面，可直接导入各类流体仿真软件开展进一步计算，也可用于后续的结构强度校核、3D打印验证等工作，整个设计从几何建模到仿真前置处理均围绕气动性能对比的核心目标推进，保证不同布局的对比结果具备参考价值。