免费论文：平流层飞艇螺旋桨气动设计与优化

高空与低空大气参数的差别所产生的螺旋桨气动环境和性能差异已经成为平流层飞艇螺旋桨推进技术研究面临的一个主要问题。本文阐述了平流层飞艇高效螺旋桨设计的一种方法，并将其应用到某平流层飞艇螺旋桨气动设计和优化中。本文首先分析了平流层飞艇螺旋桨工作气动特点后，阐述了如何确定螺旋桨各参数的方法，并给出了初步设计方案。然后，对现有的螺旋桨优化方法进行了介绍和比较，在这个基础上，把改进的双曲余弦罚函数法应用到平流层飞艇螺旋桨数值优化中。这种方法可以加快寻优速度，不限制优化初值的范围，而且在一定程度上有效的避免由于惩罚项的尺度悬殊所造成的求解困难。本文采用这种双曲余弦罚函数法对提出的平流层飞艇螺旋桨初步设计方案，在设计状态，以螺旋桨效率为目标函数，对安装角和弦长进行了优化。结果表明，在设计状态螺旋桨效率有明显的提高，在非设计状态的效率也得到了一定的提高。这说明本文的设计方法能够得到更高效率的平流层飞艇螺旋桨设计方案，该气动设计和优化方法，能够为高空低动态飞行器高效螺旋桨推进系统设计提供方法参考。

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