聯(lián)翼布局機翼端板氣動分析及優(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、較高的強度剛度、較小的誘導(dǎo)阻力、較大的升力系數(shù)等優(yōu)點，現(xiàn)已逐漸進入人們的視野。該布局擁有前翼、后翼兩對機翼，前翼后掠，后翼前掠，兩者通過端板連接，故端板的幾何參數(shù)變化對聯(lián)翼布局的氣動特性有較大影響。本文以半聯(lián)翼布局模型為研究對象，采用CFD方法對模型進行仿真計算，并綜合基于正交試驗設(shè)計的直觀分析法及方差分析法，針對聯(lián)翼布局端板的多個幾何參數(shù)進行了優(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，闡述了國內(nèi)外對聯(lián)翼布局的研究現(xiàn)狀。根據(jù)國內(nèi)外先進研究成果，確定研究方向。
　　其次，介紹了研究過程中所采用的數(shù)值計算方法，包括流動控制方程、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。完成對三維模型的網(wǎng)格劃分并驗證模型在此數(shù)值方法中的可靠性。
　　再次，根據(jù)飛機設(shè)計的原則確定聯(lián)翼布局機翼的基本布局。在這個基本布局下分別研究了前翼后掠角和前后翼聯(lián)結(jié)點位置這兩者

3、變化時對對聯(lián)翼布局氣動特性的影響。綜合氣動及結(jié)構(gòu)等指標，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)點最佳位置為0.7倍左右的前翼半展長處。
　　然后，研究了端板相對高度及截面形狀變化時對聯(lián)翼布局氣動特性的影響。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，端板高度等于0.1倍的前翼半展長時升阻比最佳。端板截面形狀對聯(lián)翼布局氣動特性影響較大，在迎風(fēng)面積相同時，比起陡變外型端板，流線外型端板對升阻比的提高更

4、有利。端板截面翼型最大厚度處不能過前也不能過后，取在中間偏后位置對提高聯(lián)翼布局的升阻比更有利且操縱性更好。
　　最后，基于正交試驗設(shè)計方法對聯(lián)翼布局端板的三個角度參數(shù)（外傾角A、偏轉(zhuǎn)角B和縱向夾角C）的五個角度（-10o、-5o、0o、5o和10o）進行正交實驗，選用正交表L25(56)得到25個角度參數(shù)構(gòu)型組合。運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)