面向声爆/气动力的飞行器布局设计知识挖掘

作者：马创; 舒博文; 黄江涛; **; 钟世东

来源：北京航空航天大学学报, 2022, 1-12.

DOI：10.13700/j.bh.1001-5965.2022.0310

• 超声速民机
• 声爆抑制
• 布局设计
• 数据挖掘
• 知识库

声爆抑制是发展新一代超声速民机必须突破的关键技术。飞行器总体布局参数对其声爆特性有重要影响~([1])。数据挖掘（Data Mining， DM）可以从大量的数据中通过算法搜索隐藏的信息，是飞行器设计知识提取的有力工具。选取后掠角、展弦比、梢根比、上反角、机身长细比五个总体布局参数作为设计变量，目标函数定义为远场感知噪声级（Perceived noise level， PNL），同时计算升、阻力系数作为气动力衡量指标。基于总变差分析(Analysis of Variance， ANOVA)、决策树（Decision Tree， DT）算法、自组织映射网络（Self-Organizing feature Map， SOM）组成的数据挖掘体系提取低声爆设计知识库。该方法获得了所选设计变量与声爆/气动力的相关度，并实现了对设计变量的分层与降维。后掠角有最高设计优先级，长细比、上反角重要程度次之，展弦比与梢根比为低敏感变量。对于本文算例中的飞行器，在合理区间内选择较大的后掠角、上反角能够使声爆最小化的同时设计适于超声速巡航的小展弦比布局。