无人机翼尖小翼参数优化及风洞试验研究

为延长无人机留空时间,加大航程和提高升限,可采用加装翼尖小翼的方法使无人机的升阻比有所提高。在工程估算的基础上,对几十种翼尖小翼的组合方案进行了风洞试验,并对试验结果进行了优化分析,得出了可供无人机使用的翼尖小翼参数。试验结果表明,加装翼尖小翼使全机最大升阻比可提高10.6%。

翼尖小翼对H型垂直轴风机气动性能的影响研究

为探究翼尖小翼对H型垂直轴风机气动性能的影响规律,采用数值仿真方法,应用商业CFD软件Fluent计算并分析了翼尖涡流对不同展弦比叶片平均升力的影响。同时,用数值仿真方法分析了安装翼尖小翼前后翼尖涡流和叶片升力大小的变化,并通过试验对计算结果进行验证。研究结果表明,H型垂直轴风机叶片的展弦比越小,叶片升力受翼尖涡流的影响越明显;翼尖小翼适用于小展弦比的H型垂直轴风机,可有效削弱翼尖涡流的不利影响,增大叶片升力、提高叶片效率。

水陆两用飞机翼尖小翼外形参数优化

在机翼翼尖加装小翼可以增升减阻,但小翼外形的不同设计参数对诱导阻力的减少程度大小不一。本文利用AVL软件分析了水陆两用飞机带不同小翼的机翼气动性能,并用实验设计的方法研究小翼外形的不同参数对机翼阻力系数的影响。本文提出了用两级响应面模型构造机翼阻力系数和小翼外形参数的回归模型,并对这个回归模型进行优化以得到最优的外形参数。本文把这个结果和用遗传算法优化得到的结果相比较,结果基本一致,说明本文提出的两级响应面模型及其优化方法是可行有效的。

基于伴随算子的翼尖小翼优化设计

采用基于伴随算子的优化设计方法,对跨音速翼尖小翼进行了优化设计。其中,采用基于多块结构网格的流场解算器计算气动力。解算器的空间离散采用Osher格式,湍流模型采用k-ω两方程模型。优化设计结果表明,采用优化设计后的翼尖小翼,能改善机翼的气动特性,在巡航状态下翼尖小翼能增加机翼的升阻比5.8%,从数值计算的角度表明了方法的有效性。

中高速条件下不同翼尖小翼的数值模拟分析

为研究不同翼尖小翼的减阻特性,选取4种翼尖小翼和翼尖延伸作为研究对象,在相同展长翼尖与中高速飞行条件下(Ma=0.6),利用k-ω剪切应力运输(SST,shear stress transfer)两方程模型对5种不同翼尖装置进行数值模拟。研究5种翼尖装置情况下机翼表面的压力特征和翼尖流场,对比分析了不同翼尖的减阻特性,并对诱导阻力变化原理进行了分析。研究结果表明:不同翼尖小翼气流引导方向不同,改变了机翼表面流场,影响了翼尖压力分布;在中高速条件下,相同展长的融合式和斜削式翼尖小翼相比翼尖延伸减阻效果明显,双羽式翼尖小翼能有效分散翼尖涡。

翼尖小翼减阻特性模拟研究

飞机减阻是当今研究的热点问题,其中诱导阻力减小更是被广泛关注的重点。本文通过国际上通用CFD软件FLUENT分别对平直三维机翼与加装优化设计翼尖小翼的三维机翼进行模拟计算,并对比计算结果,分析翼尖小翼的减阻效果。

通用飞机翼尖小翼设计对飞机横航向稳定性影响研究

为了改善飞机的飞行性能,通用飞机通常会使用翼尖小翼装置,但往往会忽略它对飞机的飞行品质所产生的影响。通过对翼尖小翼产生的气动力进行计算分析,研究了翼尖小翼对横航向飞行品质的影响。研究结果表明:翼尖小翼会使荷兰滚模态振荡增加,螺旋模态稳定性增加,对飞机横航向稳定性影响较大。翼尖小翼需要针对飞机本身的气动特性进行设计。

复合材料泡沫夹层结构翼尖小翼成型技术研究

分析了复合材料泡沫夹层结构翼尖小翼的结构特点和工艺难点,在工艺方案设计、模具设计方案、铺叠设计过程中进行了分析和改进。选择了共胶接的成型工艺,采用封边肋先固化并与泡沫芯材拼接,后与外蒙皮一同共胶接的工艺方案,既能保证封边肋的内部质量,又能保证泡沫芯材与外蒙皮的胶接质量;组合模具选用复合材料模具,采取上、下成型模合模的方式,上成型模型面与翼尖小翼上型面一致,下成型模型面与翼尖小翼下型面一致,既能保证零件外形尺寸,提供足够成型压力,又能保证零件能够顺利从模具取下完成脱模过程。

翼尖小翼对尾涡安全间隔的影响研究

飞机加装翼尖小翼后可降低翼尖涡的强度，在减少飞机诱导阻力、提高飞行经济性的同时也会降低飞机的尾涡强度，有利于缩减尾涡安全间隔。通过对加装翼尖小翼后飞机低速极曲线的拟合研究，分析了诱导阻力的变化情况，进而提出用当量展弦比来反映翼尖小翼对尾涡涡强度的影响。然后以B737-800和B737-800W飞机的气动原始数据为例，进行了计算分析。结果表明，加装翼尖小翼后的飞机在起降阶段的阻力系数减小量在3％左右，等价于飞机的展弦比提高了4．96％，从而可以降低4．73％的尾涡初始强度，使得相同气象条件下对后机的诱导力矩系数降低约6％～8％，尾涡安全间隔则可以减小3．5％左右。

加装翼尖小翼的仿生机翼在临近空间的气动性能分析

参照某型在飞无人机采用仿海鸥翼型设计出平直机翼并在其基础上加装翼尖小翼。通过对两种机翼的数值模拟,得出了加装翼尖小翼仿生机翼的气动性能明显优于平直机翼,加装小翼后仿生机翼有效地减小了下洗速度,降低了诱导阻力,使得机翼的气动性能有明显的改善。为无人机机翼的设计提供理论参考。

浅析翼尖小翼的利与弊

飞机是人类对空气动力学深入研究所产生的伟大产物。一百多年来,人类一直不断探索怎样才能飞得更高、飞得更快、飞得更舒适、飞得更经济。"翼尖小翼"正是基于这种理想从而产生的智慧的结晶。如今,越来越多的航空公司在选择飞机配型时选择安装翼尖小翼,正是认识到了这个小小的装置对飞机性能带来的改善。

波音737-700/-800飞机翼尖小翼改装的工艺技术

航空公司可在FAA认可的MRO维修站对无翼尖小翼的波音737-700/-800飞机进行改装。介绍了改装的关键技术和工艺措施。该飞机经改装后其燃油成本显著减低,为航空公司创造了巨大经济效益。

山东太古完成首架波音737-800飞机融合型翼尖小翼加装

3月27日，山东太古圆满完成了首架波音737-800飞机融合型翼尖小翼加装工作，且实际工期比预定工期提前一周。此次改装工作成功提升了山东太古翼尖小翼改装的能力，也为其市场拓展打下了良好的基础。

无人机气动特性改进及风洞试验研究

为延长某无人机的留空时间,加大航程和提高升限,用适当加大机翼展弦比和加装翼尖小翼的办法对原型机的气动特性进行了改进,以期能使该无人机的升阻比有较大提高。在工程估算的基础上,对改进后的气动特性和几十种翼尖小翼的组合方案进行了风洞试验研究和优化分析,得出了可供该无人机使用的气动特性改进的最佳方案。风洞试验结果表明:和原型机相比,改型机的最大升阻比可提高20.6%。

基于涡格法的近程无人机气动优化与风洞实验验证

针对低雷诺数的近程无人机,利用涡格法(VLM)对无人机气动特性进行了加装翼尖小翼优化设计,并通过风洞实验进行了验证。首先给出了翼尖小翼的几何参数并分析其对全机气动特性的影响,其次利用涡格法对小翼进行气动建模和优选,针对无人机巡航状态给出了小翼优化结果,最后利用风洞实验对优化前后的无人机进行了吹风实验对比验证,实验结果表明,涡格法和风洞实验结果在线性段相符,涡格法能够较准确地描述和预测翼尖小翼特性,加装翼尖小翼后的无人机巡航状态升阻比提高12%,全机滚转阻尼加大,偏航阻尼变化很小。

基于多域集成映射的飞机部件及其夹具模型

面向装配信息数据表达与飞机零部件装配夹具协同设计问题,阐述了飞机装配对象及其夹具多域集成建模过程,该建模过程给出了多域集成模型的知识框架.其次,定义各领域信息构成,全面系统地描述了装配工艺规划的所有数据.提出了装配对象与装配夹具之间互映射机理,详细阐述了互映射过程中所需的4个关键知识点.最后以翼尖小翼为实例,证明建模方法的可行性与有效性,使夹具设计更加系统化,提高了飞机结构、装配工艺规划和工装设计的协同设计效率和响应速度.

水轮机水动力效率性能优化方法研究

针对水轮机叶片是水轮机获取潮流能的关键部件,为提高潮流能水轮机能量捕获效率为目标,由于叶片外形装置对水轮机捕能效率性能有影响。建立功率50W的水轮机叶片模型,采用翼刀和翼尖小翼先进技术对水轮机叶片进行优化设计,并运用叶素-动量理论和数值仿真方法研究新型叶片对水轮机水动力效率性能进行仿真。结果计算表明了水轮机叶片基本模型的正确性和可靠性。数值仿真结果表明翼刀装置和翼尖小翼装置均能改善水轮机的能量捕获效率,相比翼刀装置而言,翼尖小翼装置更有利于提高水轮机能量捕获效率。

静气动弹性影响下带小翼汽车尾翼的设计与优化

翼尖小翼能利用机翼翼尖产生的三维绕流为机翼提供额外的升力和前进的推力,其独特的作用机理同样适合用在汽车尾翼上。由于汽车的尾部流场与航空器有较大差别,使传统的航空器翼型很难满足汽车用翼尖小翼的设计需求,同时翼尖小翼的附加会使尾翼翼面因额外的弹性变形而产生新的气动载荷分布,这就需要对车用翼尖小翼进行设计和优化。首先,利用准均匀B样条曲线来拟合翼型,再对拟合的翼型进行小翼的三维参数化建模,最后,使用双向流固耦合的分析方法来考虑静气动弹性对附加了小翼的汽车尾翼的实际影响,并在三维流场中通过数值仿真的手段对小翼翼型及其形状参数进行优化设计。最优样本进行了风洞试验验证和比较,结果说明仿真具有较高的模拟精度,同时风洞试验与数值仿真的结果表明:翼尖小翼通过优化设计能为安装有普通尾翼的汽车带来额外下压力的同时减小其气动阻力;相较于刚性翼,考虑静气动弹性的新型尾翼,其最优解集有使汽车模型的升力系数增加而阻力系数减小的趋势。

巴航工业首架燃油经济型E-175飞机成功下线

巴西航空工业公司首架具备各项增强特性的E-175飞机成功下线，相较于此前生产的E-175飞机，该飞机显著降低了燃油消耗。具体改进项目包括：采用了新型翼尖小翼，开展了系统优化，进行了空气动力学改进。该架E-175飞机今日在巴西航空工业公司圣若泽杜斯坎普斯工厂举行的仪式上正式亮相，预计于未来几周内交付客户使用。

疯狂纸飞机之旅

要想确保纸飞机飞行平稳,应注意以下几点:首先,机头处的配重非常重要厚重的机头设计可确保飞行稳定。其次,54应尽可能使重心的位置靠前。再次,折叠好的纸飞机机翼角度应微微向上。最后,折出翼尖小翼可减小飞行阻力。注意,投53掷纸飞机前应检查机身两侧是否对称,如果严重不对称必须重做。