大型飞机柔性变弯后缘襟翼气动/机构优化设计

摘要

随着大型客机对油耗、噪声要求的不断提高,传统的增升装置已经不能满足未来绿色环保主题的要求.而随着柔性材料的发展,未来客机机翼通过自适应的展向和弦向柔性变弯度提高起降、巡航的气动性能会成为未来先进增升装置的发展趋势.本文以DLR F11机翼为研究模型,针对其后缘襟翼设计了一套基于反平行四边形机构的柔性变弯机构.首先对该机构开展参数化设计,使用28个参数定义该机构,搭建了基于iSIGHT优化软件的后缘襟翼柔性变弯机构优化设计平台,优化后的机构在6°驱动角时的蒙皮最大应力下降了46.8％,而襟翼最大下偏量提高了13.5％.随后耦合后缘襟翼柔性变弯与缝道参数对二维起飞、着陆构型开展气动/机构一体化优化设计,结果表明二维起飞和着陆最优构型在失速前升力系数都高于原构型;在8°迎角时,最优起飞构型升力系数和升阻比分别提高了20.8％和0.5％,而最优着陆构型升力系数提高了16.5％.后缘襟翼变弯度巡航性能计算结果显示后缘襟翼变弯大幅拓宽了翼型极曲线.