变弯度机翼论文：基于可变形蒙皮的柔性后缘力学分析

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1、变弯度机翼论文：基于可变形蒙皮的柔性后缘力学分析【中文摘要】变体飞行器通过改变机翼形状来满足如高空巡航、快速攻击等不同的任务需求，在改善飞行性能和扩展飞行包线上都显示出了巨大的潜力。其中属于中等尺度变形的变弯度机翼是变体飞行器研究的重要领域。变弯度机翼的实现已由传统的活动面偏转发展到自适应蒙皮或智能蒙皮与新型变形结构的集成，使得机翼在变形过程中，机翼表面光滑连续无缝，推迟气流分离，改善机翼的气动特性。在民用领域，变弯度机翼可以在客机起降阶段增大升力，降低滑跑距离，在飞行阶段有效降低飞行阻力，减少油耗，提高经济型。变弯度机翼具有良好的发展前景和深入研究的价值。本文用数值模拟的方法对

2、前后缘变弯度机翼进行了详细的研究。首先用数值方法模拟前后缘变弯度机翼，得到其升力、阻力、俯仰力矩等参数，并与传统偏折前后缘机翼进行对比，得出变弯度机翼的气动特性。计算结果表明：变弯度前后缘可以得到比传统前后缘更大的升力和更小的阻力。在蒙皮研究中，分析了柔性蒙皮在气动载荷作用下的静气动弹性变形。研究了柔性蒙皮的鼓包变形对翼型气动特性的影响和形状记忆聚合物材料作为蒙皮的特性。结果表明：后缘柔性蒙皮在气动载荷作用下会产生鼓包变形；鼓包变形会明显降低翼型升力系数并增大阻力系数；随着攻角增大，鼓包变形越来越小，对气动特性的影响随之减小。形状记忆聚合物材料的变刚度特性适合作为变形飞行器蒙皮，

3、但橡胶态模量较低限制了使用飞行速度。本文设计了一种后缘变形柔性结构并研究了该变形后缘在气动载荷作用下的气动弹性变形问题。计算结果表明：在相同的驱动力下中间基板刚度越低，后缘偏转角越大，但刚度过低后缘中段在气动力作用下会产生上凸现象，破坏轨迹曲线，降低增升效果。【英文摘要】Themorphingaircraftcanmeetseveralmissionrequirementslikealtitudecruisingandfastattacketc.bychangingthewingshape.Itcanimproveflightperformanceandexpandflighte

4、nvelopesignificantly.Thevariable-camberwingisanimportantresearchfieldinthestudyofmorphingaircraft.TheVariable-camberwinghasbeenchangedformtraditionaldeflexionflaptotheintegrationofadaptiveskinorintelligentskinandnewdeformationstructure.Theadvantageisthatthewingsurfacealwaysmaintainssmoothandc

5、ontinuousduringmorphingsothattheflowseparationcanbeputoff.Inthecivilianareas,thevariable-camberwingcanincreasetheliftoftheairplaneandreducethedragtoimprovetheeconomy.Variable-camberwinghasahugeprospectsandworthtobestudieddeeply.Inthispaper,adetailedstudyaboutthevariable-camberwingiscarriedout

6、withnumericalsimulation.Firstofall,thevariable-camberwingisstudiedbynumericalsimulationtogetitslift,drag,pitchingmomentandotherparameters.Comparedwithtraditionalwings,thevariable-camberwing’saerodynamiccharacteristicisobtained.Theresultsshowthatinthesamecondition,thevariable-camberwingcanbrin

7、ggreaterincrementalliftandreducethedrag.Inthestudyofmorphingskin,staticaeroelasticdeformationofflexibleskinunderaerodynamicloadsisanalyzed.Thecharacteristicofshapememorypolymerskinisanalyzedalso.Theeffectofbubbleddeformationofflexibleskinonth