报告摘要:
随着传统民用客机在气动效率与燃油经济性方面逐渐逼近理论极限,管翼布局等常规构型的性能提升空间受到明显限制。为满足碳减排与可持续发展的全球航空战略需求,翼身融合和超音速客机等新型构型的研究与设计成为未来发展的重要方向。然而,这些新构型在概念设计阶段缺乏成熟的经验模型和验证数据,对气动分析的置信度与效率提出了更高要求。本研究依托克兰菲尔德大学自主研发的 GENUS 飞机概念设计系统,构建了一套集成高保真度气动分析与多保真度数据融合的概念设计方法。该系统实现了自动化几何参数化建模、网格生成及欧拉 CFD 求解,可快速获得高精度气动特性。通过引入多保真度代理模型,将低保真潜流方法与高保真 CFD 数据进行融合,在显著降低计算成本的同时提高了设计阶段气动预测的可靠性与置信度。该方法应用于翼身融合体客机与超音速公务机的早期设计分析中,结果表明所建立的多保真框架能够准确反映复杂流场特征,提升跨声速与超声速区域的预测精度,同时验证了低保真方法在此类构型分析中的适用范围。研究成果为新型飞机概念设计阶段的高效高精度气动分析提供了方法支撑。
简历:
吕尚,博士,现任克兰菲尔德大学航空中心飞行器设计小组博士后研究员。2025 年于英国克兰菲尔德大学获航空航天博士学位。主要从事新型飞行器概念设计、高保真度气动分析、多保真度建模与多学科优化研究,长期参与并主导 GENUS 飞机概念设计一体化框架的开发与扩展。目前参与由英国航空航天技术研究所与英国研究与创新署资助、Airbus UK 主导的 ONEheart 项目,开展民用飞机概念与初步设计研究。此外,他还是克兰菲尔德大学航空中心航空器设计硕士课程团队成员,为学生提供技术支持与学术辅导,并指导硕士团队设计项目的实施与汇报。同时,他还是英国皇家航空学会会员。
(一审:徐健 二审:周明娟 三审:杏建军)