面向機(jī)翼氣動(dòng)外形優(yōu)化的二級(jí)優(yōu)化方法研究.pdf

1、飛機(jī)氣動(dòng)性能的優(yōu)劣對(duì)飛機(jī)飛行性能的影響極大，因此，設(shè)計(jì)合適的機(jī)翼氣動(dòng)外形便成為飛機(jī)設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一。機(jī)翼氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)優(yōu)化一般有兩種方式。一種是對(duì)于選定的翼型，通過修改機(jī)翼的外形參數(shù)進(jìn)行機(jī)翼總體外形優(yōu)化，使氣動(dòng)性能達(dá)到最優(yōu)；另一種是對(duì)于給定的機(jī)翼總體外形參數(shù)，通過選擇不同的翼型或者對(duì)已有翼型進(jìn)行修改，優(yōu)化氣動(dòng)性能。 本文針對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)外形優(yōu)化問題，提出了一種流程簡單，可同時(shí)優(yōu)化總體外形和剖面形狀的二級(jí)優(yōu)化方法。這種方法將優(yōu)化流程分

2、為總體外形級(jí)和剖面形狀級(jí)兩個(gè)層次：總體外形級(jí)優(yōu)化任務(wù)是將外形參數(shù)傳遞給剖面形狀級(jí)，并對(duì)總體外形進(jìn)行優(yōu)化；剖面形狀級(jí)優(yōu)化任務(wù)是對(duì)剖面形狀進(jìn)行優(yōu)化，并將優(yōu)化結(jié)果返回總體外形級(jí)。二級(jí)優(yōu)化最終可獲得最優(yōu)的總體外形和剖面形狀組合。 本文先以一個(gè)通用航空飛機(jī)的機(jī)翼為算例，驗(yàn)證了這種二級(jí)優(yōu)化方法的可行性和有效性，然后將此方法應(yīng)用于某支線客機(jī)的機(jī)翼氣動(dòng)外形優(yōu)化。優(yōu)化結(jié)果表明此方法可以在滿足結(jié)構(gòu)和內(nèi)部容積等約束條件的情況下，減小機(jī)翼阻力，獲得機(jī)翼