翼吊式飞机跨声速气动特性的不确定性分析.pdfVIP

第９卷第４期气体物理Ｖｏｌ.９Ｎｏ.４

２０２４年７月ＰＨＹＳＩＣＳＯＦＧＡＳＥＳＪｕｌ.２０２４

ＤＯＩ:１０.１９５２７/ｊ.ｃｎｋｉ.２０９６￣１６４２.１０５７

翼吊式飞机跨声速气动特性的不确定性分析

１ꎬ２１１１１

莫邵昌ꎬ张鑫帅ꎬ谢芳芳ꎬ季廷炜ꎬ郑耀

(１.浙江大学航空航天学院ꎬ浙江杭州３１００２７ꎻ２.江南工业集团有限公司ꎬ湖南湘潭４１１２０７)

ＵｎｃｅｒｔａｉｎｔｙＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｒａｎｓｏｎｉｃＡｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｆｏｒＷｉｎｇ￣ＭｏｕｎｔｅｄＡｉｒｃｒａｆｔ

１ꎬ２１１１１

ＭＯＳｈａｏｃｈａｎｇꎬＺＨＡＮＧＸｉｎｓｈｕａｉꎬＸＩＥＦａｎｇｆａｎｇꎬＪＩＴｉｎｇｗｅｉꎬＺＨＥＮＧＹａｏ

(１.ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｎａｕｔｉｃｓａｎｄＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓꎬＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬＨａｎｇｚｈｏｕ３１００２７ꎬＣｈｉｎａꎻ

２.ＪｉａｎｇｎａｎＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓＧｒｏｕｐＧｏ.ꎬＬｔｄꎬＸｉａｎｇｔａｎ４１１２０７ꎬＣｈｉｎａ)

摘要:针对随机不确定性可能带来翼吊式飞机严重气动性能波动的问题ꎬ提出了一种基于主动学习加点策略的

Ｇａｕｓｓ过程回归(ＧａｕｓｓｉａｎｐｒｏｃｅｓｓｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎꎬＧＰＲ)代理模型方法用于不确定性分析ꎬ该主动学习加点策略能够有

效地降低模型不确定性ꎬ提高不确定预测的精度ꎮ关注来流不确定性输入ꎬ分别使用Ｓｍｏｌｙａｋ稀疏网格多项式混

沌展开(ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｃｈａｏｓｅｘｐａｎｓｉｏｎꎬＰＣＥ)方法和基于主动学习加点策略的ＧＰＲ代理模型方法ꎬ结合Ｓｏｂｏｌ灵敏度

－－－

分析对翼身短舱挂架几何进行了不确定性分析ꎮ结果表明ꎬ在跨声速条件下ꎬ攻角和Ｍａｃｈ数的不确定性会

引起翼吊式飞机升力系数和阻力系数的剧烈波动ꎬ其中升力系数的波动同时受攻角和Ｍａｃｈ数的影响ꎬ阻力系数

的波动主要由Ｍａｃｈ数决定ꎮ

关键词:不确定性分析ꎻＧａｕｓｓ过程回归(ＧＰＲ)ꎻ多项式混沌展开(ＰＣＥ)ꎻ灵敏度分析ꎻ气动性能

中图分类号:Ｖ２１１文献标志码:Ａ

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｓｉｎｃｅｒａｎｄｏｍｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｍａｙｃａｕｓｅｓｅｖｅｒｅａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｗｉｎｇ￣ｍｏｕｎｔｅｄａｉｒｃｒａｆｔꎬ

ｔｈｅＧａｕｓｓｉａｎｐｒｏｃｅｓｓｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ(ＧＰＲ)ｓｕｒｒｏｇａｔｅｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ.Ｔｈｅｓｔｒａｔｅｇｙｏｆａｄｄｉｎｇｓａｍｐｌｅ

ｐｏｉｎｔｓｂｙａｃｔｉｖｅ￣ｌｅａｒｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｄｕｃｅｍｏｄｅｌｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｐｒｅｄｉｃ￣

ｔｉｏｎ.Ｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｉｎｃｏｍｉｎｇｆｌｏｗｗｉｔｈｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙꎬｔｈｅｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｃｈａｏｓｅｘｐａｎｓｉｏｎ(ＰＣＥ)ｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎＳｍｏｌｙａｋｓｐａｒｓｅ

ｇｒｉｄａｎｄｔｈｅＧＰＲｓｕｒｒｏｇａｔｅｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄ