飞机变弯度机翼通过机翼前后缘变弯度机构和/或柔性结构变形驱动,根据飞行状态实时连续光滑调节机翼弯度,从而获得最优气动效率,进而实现飞机减阻、减重、降低燃油消耗等目的。随着新材料、新结构技术的发展,光滑连续变形结构已成为飞机未来发展方向。变弯度机翼涉及气动总体需求分析、轻质变形结构设计、柔性大变形可承载蒙皮、智能材料驱动器、分布式协同变形控制等关键技术,以关键技术为牵引进行变弯度技术研究,是未来变弯度机翼工程化应用的重要途径。

随着民机飞行性能要求的不断提高,机翼变体技术逐渐成为研究热点,在柔性变形翼设计与传统后缘襟翼优化方面研究成果逐渐增多,而对于两种机翼构型在不同飞行工况下的气动性能对比则研究较少。本文以标准NACA4418翼型为基础,分别建立柔性变后缘弯度机翼及二段翼二维模型,通过求解定常不可压Navier-Stokes方程,研究了在飞行参数及后缘偏转角相同的情况下两种翼型的升阻力特性,并分别讨论不同迎角、不同后缘弯度对两种翼型气动性能的影响。本文结果对民机变弯度机翼构型设计具有一定的工程参考意义。

飞行器机翼变弯度技术可以实时调整机翼弯度来提高飞行效率,以适应复杂多变的任务环境,被认为是未来航空技术研究方向之一。考虑到当前技术成熟度和可靠性,设计了一款由四段刚性翼盒构成的变弯度机翼。变弯度机翼具有结构复杂,难以精确建模的特点,在初步设计阶段需要结合仿真计算和风洞试验开展研究。首先通过气动力计算软件XFOIL对刚性变弯度机翼进行仿真计算。然后设计变弯度机翼风洞试验平台,搭建测试采集系统,对刚性变弯度机翼进行低速风洞试验。仿真计算结果和风洞试验结果表明提出的刚性变弯度机翼作为变弯度机翼的一种设计方案,结构简单可靠且变形效果显著,在增升减阻,保证高升阻比和提供机翼配平力矩等方面具有优势。该方法设计的变形机翼风洞试验平台结构可靠,容易操作,其试验值和仿真计算值平均相对误差小于15%,能...

为了研究机翼弦向连续变弯度的设计问题,提出由柔性后缘机构与刚性连杆驱动机构组成的机翼变弯度设计方案以及建模分析方法.基于交叉簧片式柔性铰链设计机翼机构构型.采用链式梁约束建模方法,建立柔性后缘机构的理论力学模型,得到其受力和变形的关系,并利用有限元仿真对理论力学模型进行验证.在力学模型的基础上,采用NSGA-II多目标遗传算法优化机翼机构的相关尺寸参数,提升机翼的气动特性.经优化,机翼巡航阶段的升阻比提升1.09%,起降阶段的升力系数提高2.54%.经实验验证了设计的变弯度机翼机构变弯度的精度和变弯度的范围.