科技成果

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成果名称: 宽速域大升力线斜率对称翼型设计方法及翼型

成果登记号: 9612020Y0376

第一完成单位: 西北工业大学

联 系 人: 王秦怡

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新技术

技术领域: 城市建设与社会发展

应用行业: 科学研究和技术服务业

成果简介:

在国家自然科学基金的资助下,依托翼型、叶栅空气动力学国防科技重点实验室,围绕国家发展新一代飞行器对先进气动优化设计技术的重大需求,发明了一套基于先进代理模型的高效全局气动优化理论和方法,在优化设计效率、优化全局性及"维数灾难"问题等方面取得突破,并解决了飞行器工程型号研制和预研项目中面临的关键技术难题。

主要技术内容可概述为:发明了适用于30-100维全局气动优化的代理模型及优化算法、突破了宽速域新概念翼型/机翼的高效全局气动优化设计技术、研发了具有完全自主知识产权的高效全局气动优化设计软件"SurroOpt",并得到了航空航天领域研究院所、大学和企业的成功应用,形成了从"理论算法"、"关键技术"到"自主软件",再到"工程应用"的闭环研究体系。

发明点如下:

(1)发明了2种新的代理模型和3种新的优化策略,突破了代理模型方法的"维数灾难",解决了飞行器复杂气动设计面临的"卡脖子"问题--"30-100维全局气动优化设计理论与算法"。

(2)基于下翼面"多次压缩"的流动机理,发明了宽速域大升力线斜率翼型的全局多目标优化设计方法,设计出针对舵面的3%c厚度翼型,其综合性能显著优于现役高超声速飞行器翼面/舵面采用的四边形、六边形、双弧形等传统翼型。

(3)研发了具有完全自主知识产权的高效全局气动优化设计软件"SurroOpt",解决了航空航天领域多个国家重大飞行器型号研制或预研中面临的一些关键技术难题。

该成果技术成熟度为5级。发明的30-100维高效全局气动优化设计理论与算法,推动了气动优化设计技术在飞行器设计中的应用。成果发表AIAA J、AST、SAMO、航空学报等本领域知名期刊论文和重要国际会议论文,被美国国家航空航天局(NASA)发布的《CFD 2030愿景:通往革命性计算航空科学之路》报告正面引评,并得到包括NASA、DLR、ONERA和JAXA在内的250多个国内外研究机构学者的跟踪和多名院士及权威学者的正面引评。研发的具有完全自主知识产权软件"SurroOpt",被国内外多个航空航天科研院所、大学和企业应用,产生了显著的军事和社会效益。目前正在同国内多家企业部门积极合作,近期内将实现经济效益的转化。