激波控制鼓包用于自适应机翼的可行性研究

摘要

主动柔性后缘自适应机翼在高亚音速状态下,由于波阻的增加,导致主动柔性后缘设计效率降低.为了减小自适应机翼的波阻,本文对激波控制鼓包的减阻特性进行了研究.以RAE2822自适应机翼为研究对象,利用NURBS曲线对鼓包进行参数化建模,结合CFD对鼓包构型进行了优化研究.由于不同的飞行状态需要不同的鼓包构型,提出了基于形状记忆合金的二维自适应鼓包设计,SMA鼓包能够根据温度自动改变自身构型.最后,以鼓包形状为目标,利用拓扑优化对鼓包内部结构进行了优化设计.结果表明,优化后的激波控制鼓包能够有效减小波阻,使主动柔性后缘发挥作用,改善翼型气动性能.采用拓扑优化方法设计的鼓包结构,当改变结构温度时,可以有效的控制鼓包形状.