超临界机翼气动设计的准则、流程

空气动力学的有效指引

一

第l第期 4卷 4

航空学报

vo -4 l1 N

({

超临界机翼气动设计的准则、流程和设计实例沈克扬张锡华√ 叶f fI J(上海民用飞机技术研究中心，上海 2 2 0 3信箱，2 0 3 3— 0 0 2 2) AER 0 D YN A M I D ESI N C G CR I TER I DESI A. GN PR0 CED U RES

A N D D ESI A GN EXAM PLE F 0 SUPER CRI CALⅡ TI W GS e —y g, Zh n —hn h n Ke an a g Xi a

( hn h i￣ rrf e h oo y R s ac e tr P 0. o 3 - 0 . hn h i2 0 3 1 S a g a iAi at c n lg ee r hC ne . B x2 2 0 3 S a g a . 0 2 Ci l c T 2摘要以计算空气动力学为基础，提出超临界机翼的气动设计准则和设计流程。翼型设计准则是：非设计状态音速区压力平坦；延迟后缘分离；设计状态迎角接近于零和局部最小厚度约束等机翼设计准删是：在约束条件下诱阻最小；满足纵向稳定性要求；上翼面等压线型态和考虑结构弹性变形等设计过程可分为两个阶段，即总体优化和机翼气动设计优化。后者的步骤是基本翼型设计、轫始机翼外形设计 .机翼巡航外形设计和机翼型架外形设计对设计实侧进行风洞试验后表明：尽管新机翼的平均厚度比某干线运输机厚 1%,但安装该机翼的干线运 4输机巡航效率仍比前者高 l% 2

关键词鱼！堕墨翼型，超堕墨墨 !,空气动力 塑 计算学Ab ta t Th e o y ni e in c t raa d d sgnp o e ursf u e rtc l n r s a . sr c ea r d na cd sg r e n e i r c d e ors p r i a i i e i wi ga e t b e 1 h d b sd o h o i e a e n t ec mpu ai al e o na c Fo u ec iia r i d i n h rtrac n s t ton r dy mis a rs p r rt l a f l e g,tec ie i o c i o s.

riⅡ s ncpae up es r i r uina fd s nc n io,

rt ri gt in d ef w an() o i lta rsu e s i t t d tb o o ei d t n ( ea dn r l ge g o g o i ai l sp rt n () e r z r n l o t c t ei o dt n a d( lc l hc n s o sri t e a a o,c n a- eo a ge f t ka sg c n ii, n o a tik es n tan s i a a d n o c .F rsp rr ia wigd s n tec tr nld盯 id cdd a nmia o n e mec n o u eci c[ n ei,h r e aicu e()n u e rgmii z t nu d r o o . t g i i i s

s ans, 6 me t gsa it e urme t ()s b r atr n teu p rwigs ra, n t it ( ) ei tbl yrq i r n i e n, c i a t no h p e n u fc a d( o p e ec sd rn lsi e o m a i wo w i Th u r rt al n e i o e r a i o i e i g ea t d f r t c on oft ng es pec i c i wi g d sg pr c du e C n s n h d evd d i o t e p ass . c n g r to sgn ph s d a rdy m i f ce c tm i t n i e nt h h e,i o f u a i n dei a a e o na c ef in y op i zai e i e n i o

p ae h e lt rc n isfu tp: b s i ol ei, b nt l n ein )cus h s T at o t n o rse s ( a i ar i d sg ()ii a g d g, e a c f n i wi s ri e

wn a ei, n a gw n a ein A d i xmp, u r icl ig s e igs p ds n a d( j ig h p d s . s e g ea l asp c t aw n - he g 0i s e g as n e e ri idsg e nd s t td i n u n 1 e e u ti dia s t a h m plt ic a t t h i d a i e e n wi d t n e.Th r l n c t h t t e c n s s e o ee ar r f wih t e s p r rt a I d

i e a o dngt h r s nt eh a 2 h g rc u s f ce c n u e c ii l e gn d c r i t ep ee t od h s 1% i he r ieef in yt c wi s o m i he

at pc l o m e ca il r.at u h t or e n 4% t c e h n t a t ro e wh c y ia m c r i l ri a ne i ho g hef m rwig i 1 s hik rt a hel te n, ihs o hepr snt e o n h wst e e r dy ami ei n meho o u r rt a n r c ia l fe tv . a cd sg t d f rs pec i c l g i p a tc l e fc ie i wi s y

Ke r s s pe rt al if i, u e rt al n, e i n, m p t to a e od n m is y wo d u m i c ro ls p r ii g d sg c i a e c wi o u a n l r y a c i a

计算空气动力学有两大任务，一是研制设计软件；另一是研究如何应用这些软件设计出性能先进的飞机。 E前，关于前者国内外发表的论文很多，有低速线性速势方程法，跨 l19 9 1年 3月 I日收到 . 1 9 1 9 2年 2月 2日收到修改稿 8

空气动力学的有效指引

B14】

航

空

学

报

第 1卷 4

音速全速势方程法、E lr ue方程和 N- S方程法等；然而，关于后者的论文却较少_ 1 _。目前民用飞机气动设计的重点是机翼设计。超临界机翼又是当前改进机翼气动性能的重要措施之一计算空气动力学未发展时，通常是从翼型手册中选定机翼的主要剖面外形，进行翼型配置后得到机翼外形；通过风洞试验凭经验进行修形；然后再作风洞试验； 如此反复直至得到满意结果。随着计算空气动力学的发展，特别是反方法的发展，实现了根据理想目标压力分布直接设计机翼外形；经凤洞试验验证常常可以得到满意的结果。因此有必要根据超临界机翼的气动和结构设计要求以计算空气动力学方法为基础提出设计准则；给出确定目标压力分布的方法；并提出相应的设计流程。

,

。

l超临界机翼气动设计准则 I1超临界机翼的一般要求 .

111气动要求 .

有 ()垒机巡航效率高，即阻力发散 Mah数 M a高和阻力蠕增 1 t日

小； ()垒机抖振边界高，巡航 Mah数下抖振升力系数 C,应不小于巡航升力系 2 c数 C,的 1倍， C,下的 Ma h数方向抖振余量应不小于 00; ( )在失速和抖振 3 c .2 3C c

边界附近，飞机 (带尾翼 )无上仰现象； ()垒机无尾零升力矩尽可能小，以降低配平 4阻力和平尾载荷； ()机翼最大升力系数高以简化增升装置设计。 5 11结构要求 .. 2有 ()机翼平面形状简单，翼面展向曲率应柔和以降低制造成本； 1 ()机翼应具有足够厚度以满足空间和局部刚度要求。 2 气动要求和结构要求常常是相互矛盾的，因此必须提出合理的设计准则以解决两者的矛盾。 12超临界翼型气动力设计准则 .

现代民航机一般采用大展弦比机翼，翼型气动设计起着基 …… 此处隐藏：6312字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……