利用计算流体力学模拟和强迫振荡模型计算垂直起降飞机纵向动态导数

本研究提出了一种利用先进的计算流体力学（CFD）模拟和强制振荡测试对飞行器过渡阶段动态气动导数进行全面评估的方法。研究分析了两个案例：三维战斗机（标准动态模型，SDM）和UT24 eVTOL模型。通过谐波振荡技术分析从垂直悬停到前向巡航的过渡阶段，以捕捉非稳态气动载荷和力矩。网格敏感性研究和多区域网格策略确保了模拟的准确性，而ANSYS Fluent有限体积求解器和耦合压力速度算法提供了高保真度的结果。动态导数来源于攻角、飞行路径和旋转运动的变化，实验和数值数据验证了该方法。研究结果为稳健控制设计和稳定性分析提供了有价值的见解，支持未来城市空中交通和航空航天工程的发展。总体而言，该方法在优化飞行器关键过渡阶段性能方面展现出巨大的潜力。这些结果为未来创新奠定了基础（预印本；同行评审状态请核对原文。）