兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (8): 2465-2476.doi: 10.12382/bgxb.2022.0301
收稿日期:
2022-04-25
上线日期:
2023-08-30
通讯作者:
基金资助:
Received:
2022-04-25
Online:
2023-08-30
摘要:
为实现机翼在驱动控制下实现弦向连续弯度变化,同时考虑材料变形能力,提出一种刚柔混合式变后缘翼型。通过对翼型中弧线进行几何分析,建立变弯度构型参数化模型,并以升阻比为优化目标,计算最优的刚性段下弯角度以及柔性段下弯曲线。利用计算流体力学计算,对比不同攻角下,刚柔混合偏转翼型和传统刚性偏转翼型的升力系数、升阻比等气动特性。以巡航时单位展长所要求升力为优化目标,分别求解低速巡航及降落两种工况下,两种不同后缘翼型的下弯角度及变形方式。对比两种下偏方式的压力分布、速度分布、气流分离位置等流场特性。根据优化构型制造刚柔混合式变后缘机翼模型,并进行变形能力测试。计算结果表明:刚柔混合后缘翼型在同等偏角下,具有更高的升力系数、升阻比,更优的气动特性;而在相同的飞行工况下,刚柔混合后缘翼型下偏角度要求更小,气流分离点更靠后,具有更高的气动效率。通过变形能力试验验证了柔性翼肋结构及蒙皮设计的合理性。
中图分类号:
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攻角/ (°) | 马赫数 | 空气密度/ (kg·m3) | 空气动力黏度/ (Pa·s) | 雷诺数 |
---|---|---|---|---|
8 | 0.2 | 1.205 | 1.78938×10-5 | 4.58×106 |
表1 翼型状态及环境参数
Table 1 Airfoil state and operating parameters
攻角/ (°) | 马赫数 | 空气密度/ (kg·m3) | 空气动力黏度/ (Pa·s) | 雷诺数 |
---|---|---|---|---|
8 | 0.2 | 1.205 | 1.78938×10-5 | 4.58×106 |
飞行工况 | 攻角/ (°) | 马赫数 | 高度/ m | 刚性偏 角/(°) | 柔性偏 角/(°) |
---|---|---|---|---|---|
低速巡航 | 4 | 0.35 | 100 | 0 | 8.7 |
降落工况 | 8 | 0.2 | 0 | 3.78 | 15 |
表2 刚柔混合翼型后缘偏转构型
Table 2 Configuration of rigid-flexible trailing edge of airfoil
飞行工况 | 攻角/ (°) | 马赫数 | 高度/ m | 刚性偏 角/(°) | 柔性偏 角/(°) |
---|---|---|---|---|---|
低速巡航 | 4 | 0.35 | 100 | 0 | 8.7 |
降落工况 | 8 | 0.2 | 0 | 3.78 | 15 |
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