题目：某无人直升机机身气动外形优化

无人直升机具有垂直起降和空中悬停的能力，可以用于执行侦察、监视、目标截获和通信中继等战术任务，还可以应用于大气监测、交通监控、资源勘探、森林防火等民用领域。随着无人直升机性能的提高，其飞行速度和阻力之间的矛盾日益突出。机身是全机阻力的主要来源之一，因此利用无人直升机不受载人限制的优势，对直升机机身进行气动外形优化，是提升无人直升机性能的有效途径。本文以某型无人直升机的研制为背景，基于国内外先进技术成果，对机身气动外形优化当中的参数化建模技术、机身气动力分析方法、数值优化方法展开了研究，具体内容包括以下三个方面：一、针对气动外形优化问题对参数化建模的需求，根据无人直升机机机身的外形特点，结合CATIA软件，提出了参数化建模的思路。通过设计表功能实现机身外形的快速更改，为优化提供了基础。二、着重研究了直升机机身的气动力分析方法。由于优化需要分析程序的自动化执行，本文采用非结构自动网格划分技术对流场进行网格划分，在此基础上对机身气动力进行分析，并通过和实验数据的对比证明此方法的有效性。三、对机身气动外形优化方法进行了研究。气动外形优化往往存在计算量过大的问题，本文通过构建响应面近似模型来替代真实气动分析模型，从而大大减少了计算消耗。结合遗传算法对设计空间进行搜索，从而得到全局最优解。本文将气动外形优化的方法应用于无人直升机机身减阻设计，优化结果表明此方法不但可以有效的对机身进行减阻设计，并且将计算量控制在可接受的范围内。