聯(lián)翼布局機(jī)翼端板氣動(dòng)分析及優(yōu)化.pdf

1、聯(lián)翼布局作為一種非常規(guī)布局，因其擁有較輕的結(jié)構(gòu)重量、較高的強(qiáng)度剛度、較小的誘導(dǎo)阻力、較大的升力系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已逐漸進(jìn)入人們的視野。該布局擁有前翼、后翼兩對(duì)機(jī)翼，前翼后掠，后翼前掠，兩者通過(guò)端板連接，故端板的幾何參數(shù)變化對(duì)聯(lián)翼布局的氣動(dòng)特性有較大影響。本文以半聯(lián)翼布局模型為研究對(duì)象，采用CFD方法對(duì)模型進(jìn)行仿真計(jì)算，并綜合基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的直觀分析法及方差分析法，針對(duì)聯(lián)翼布局端板的多個(gè)幾何參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。
　　本文主要完成了以下幾方

2、面的工作：
　　首先，介紹了本論文的研究背景與意義，闡述了國(guó)內(nèi)外對(duì)聯(lián)翼布局的研究現(xiàn)狀。根據(jù)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)研究成果，確定研究方向。
　　其次，介紹了研究過(guò)程中所采用的數(shù)值計(jì)算方法，包括流動(dòng)控制方程、方程的離散與求解、湍流模型、邊界條件以及網(wǎng)格劃分方法。完成對(duì)三維模型的網(wǎng)格劃分并驗(yàn)證模型在此數(shù)值方法中的可靠性。
　　再次，根據(jù)飛機(jī)設(shè)計(jì)的原則確定聯(lián)翼布局機(jī)翼的基本布局。在這個(gè)基本布局下分別研究了前翼后掠角和前后翼聯(lián)結(jié)點(diǎn)位置這兩者

3、變化時(shí)對(duì)對(duì)聯(lián)翼布局氣動(dòng)特性的影響。綜合氣動(dòng)及結(jié)構(gòu)等指標(biāo)，聯(lián)翼布局前翼后掠角不能太大也不能太小，前后翼聯(lián)結(jié)點(diǎn)最佳位置為0.7倍左右的前翼半展長(zhǎng)處。
　　然后，研究了端板相對(duì)高度及截面形狀變化時(shí)對(duì)聯(lián)翼布局氣動(dòng)特性的影響。結(jié)果表明，隨著端板高度的增加，升阻比先增大后減小，靜穩(wěn)定性隨之增強(qiáng)，端板高度等于0.1倍的前翼半展長(zhǎng)時(shí)升阻比最佳。端板截面形狀對(duì)聯(lián)翼布局氣動(dòng)特性影響較大，在迎風(fēng)面積相同時(shí)，比起陡變外型端板，流線外型端板對(duì)升阻比的提高更

4、有利。端板截面翼型最大厚度處不能過(guò)前也不能過(guò)后，取在中間偏后位置對(duì)提高聯(lián)翼布局的升阻比更有利且操縱性更好。
　　最后，基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對(duì)聯(lián)翼布局端板的三個(gè)角度參數(shù)（外傾角A、偏轉(zhuǎn)角B和縱向夾角C）的五個(gè)角度（-10o、-5o、0o、5o和10o）進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，選用正交表L25(56)得到25個(gè)角度參數(shù)構(gòu)型組合。運(yùn)用直接觀察法確定出最優(yōu)組合為A2B5C1，即外傾角-5o，偏轉(zhuǎn)角10o，縱向夾角-10o；利用方差分析法得知其中偏轉(zhuǎn)