商用飞机翼尖装置减阻机理及其发展与应用.pdf

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1、』I_丝Q工幽墨■——■—■■■■■—■r———————————————————————————————————————————————————————————————————————————————一一商用飞机翼尖装置减阻机理及其发展与应用术IntroductiontoWingletDragReductionMechanismofConlmercialAircraftandItsDeVelopment&Application北京航空航天大学航空科学与丁程学院仇篙辰邱志平陈贤佳北京科技大学计算机与通信工程学院郭京【摘要】推导了商用飞机诱导阻力公式，给出经典的诱导

2、阻力表达式一对翼尖装置发展和演变历史进行了梳理，分析了翼梢小翼的减阻机理。从端板作用、耗散翼尖涡等5个方面分析了翼梢小翼对商用飞机飞行性能的影响，在此基础上提出了翼梢小翼的设计参数和设计原则。最后研究了应用于不同型号商用飞机的翼梢小翼的特点和最新进展，研究结果表明，商用飞机使用翼梢小翼能够显著降低诱导阻力，增加升阻比并提高燃油经济性二同时，商用飞机翼梢小翼正向着智能变形结构方向发展，以实现不同飞行任务阶段的性能最优化。关键词：商用飞机翼梢小翼诱导阻力设计参数可变形结构IABSTRACTlTheinduceddragfomulaforcom—mercialairc

3、ranisdeduced．Additionally，theclassicalex—pressionofin(1uceddragisgiVen．AthoroughinVestigationintothedeVelopmentandeV01utionofwingletsiscarriedout．Thedragreductionmechanismofthewin垂ipdeViceisanalyzedandgeneralized．FromseVeraldi仃erentrespects，theenbctsofwin西ipdeVicesontheperfomanceofco

4、m—mercialaircraRisanalyzed．Furthennore，thedesignprin—cipleanddesignparameterofwin91etsisproposed．Lastly，thefeamresandthelatestdeVelopmentofwinglets印pliedtodifferenttypesofcom—mercialaircraRarestudied．Theresearchindicatesthatthewin垂ipdeViceenjoysaremark—ablecapacityindecreasingtheindu

5、ceddrag，inincreasingthelift-to-dragratioandinincreasingtheefnciencyoffuelconsumption．Meanwhile，thecommercialaircraft’swingletsare伊aduallyeVolVingtoanintelligentmo印hingstructureinordertoachieVethebestperfo肌anceinthewholefli曲tmission．Keywords：CommercialaircraftWingletIn-duceddragDesign

6、parameterIⅥorphingsn’uctllre+中航T-业2012产学研项门(rxv2叭2BH07)；国防基础科研计划项目(A212011000l，R2l20110011)；困家自然科学基(108720J7，90816024．J0876JOo)；“1】1"计划项目(B07009)；中周商飞未来民机产品研究项H120航空制造技术·2015年第15期Dol：10．1608叫．issnl671—833x．2015．15．120飞行阻力是对商用飞机飞行品质、经济性以及气动性能起决定性作用的因素之一。飞行阻力包括几个不同的组成部分，其中影响比较大的3个分别是诱导

7、阻力、形状阻力以及激波阻力。对于目前亚音速飞行的民用飞机，形状阻力和诱导阻力是仅有的2种阻力形式，其中诱导阻力占较大部分。对于跨音速与超音速飞行，激波阻力成为了最主要的组成部分。商用飞机在亚音速巡航时，诱导阻力占喷气式运输机总阻力的40％左右⋯，在较大迎角飞行时所占比例更大。诱导阻力减小1％可使巡航升阻比增加0．4％，同时增加的低速爬升性能可使飞机起飞重量增加l％【2】，诱导阻力的减少还能有效增加飞机的航程p1。因此，研究如何能够减小飞机的诱导阻力，对节约油耗、降低飞机的运行成本和提高飞机的经济性具有重要而迫切的现实意义‘41。商用飞机加装翼梢小翼能够显著降低诱

8、导阻力，进而提高飞机的燃