基于自由变形方法的翼身融合布局民机翼型优化设计

摘要

针对翼身融合布局(Blended Wing Body,BWB)民机设计中参考翼型缺乏的问题,采用自由变形(Free Form Deformation,FFD)参数化方法,结合Kriging代理模型、遗传算法和松散式代理模型管理框架,构建了翼型气动优化设计平台。根据BWB布局民机中央机体和外翼不同的功能需求和总体约束,确定了中央机体和外翼翼型不同的优化目标和约束条件,针对某BWB布局民机开展了中央机体和外翼翼型气动优化设计。优化设计的中央机体翼型满足装载厚度、升阻比和升力设计要求,并提供翼身融合布局设计极为需要的俯仰抬头力矩,具有前加载和后卸载特征;外翼翼型在低头力矩不增加的前提下,激波强度减弱,气动效率提高。研究结果表明,本文建立的优化设计平台为BWB民机翼型设计提供了有效工具,并可适用于各种要求的翼型设计。