【摘 要】
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飞机增升装置是飞机设计中关键的一部分,直接影响飞机的起降性能。本文设计了一种无缝襟翼构型,对机翼施加环量控制,并对其进行优化设计,最后进行了噪声特性评估。具体工作内容如下:1.设计一种梁-盘机构驱动的无缝襟翼构型,其结构包括:机翼上、下蒙皮,曲梁、扭曲盘和平面盘。由电机驱动曲梁旋转,从而使扭曲盘和平面盘与机翼后缘上、下蒙皮接触,使机翼产生连续变形。设计不同的扭曲盘和平面盘形状,即可实现不同的后缘变
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飞机增升装置是飞机设计中关键的一部分,直接影响飞机的起降性能。本文设计了一种无缝襟翼构型,对机翼施加环量控制,并对其进行优化设计,最后进行了噪声特性评估。具体工作内容如下:1.设计一种梁-盘机构驱动的无缝襟翼构型,其结构包括:机翼上、下蒙皮,曲梁、扭曲盘和平面盘。由电机驱动曲梁旋转,从而使扭曲盘和平面盘与机翼后缘上、下蒙皮接触,使机翼产生连续变形。设计不同的扭曲盘和平面盘形状,即可实现不同的后缘变形要求。并利用CATIA二次开发技术建立参数化建模流程,为后续气动分析与优化提供自动化模型输入。2.对环量控制机翼的主要设计参数进行试验设计,分析了动量系数、喷口高度、射流角度对机翼气动性能的影响。结果表明,动量系数越大,最大升力系数越大;喷口高度越小,最大升力系数越大;适当的射流角度可使最大升力系数增大,但过大的角度会起反作用。另外还对比了后缘射流与协同射流方式的增升效果,后缘射流效果不佳,协同射流的升力系数增幅最大,但耗费流量多,增升效率不如襟翼射流。3.针对动量系数、喷口高度、射流角度、后缘偏转角度和6个翼型厚度相关变量,在设计空间建立代理模型,并基于代理模型进行优化,得到优化后翼型最大升力系数达到3.5586,与原始翼型相比提高了135.93%,其增升能力与富勒襟翼增升能力相近。在考虑能量损耗的情况下,最大升力系数达到2.7541,与原翼型相比提高了82.6%,增升能力达到单缝襟翼水平。4.进行噪声特性评估。利用FW-H积分方法对比分析了无缝增升环量控制襟翼、带支撑结构的单缝富勒襟翼、无缝偏转襟翼的噪声水平。结果表明,无缝增升环量控制机翼不但增升效果能够达到开缝襟翼水平,还具备一定降噪能力。
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