融合式翼梢小翼升阻特性及参数优化研究

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1、学校代码：10406分类号：V211.3学号：130085232008南昌航空大学硕士学位论文（专业学位研究生）融合式翼梢小翼升阻特性及参数优化研究硕士研究生：罗越导师：王琦教授申请学位级别：硕士学科、专业：航空工程所在单位：飞行器工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：南昌航空大学Lift-dragCharacteristicandParameterStudyofFusionWingletADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnAeronau

2、ticalEngineeringbyLuoYueUndertheSupervisionofProf.WangQiSchoolofAircraftEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2016摘要翼梢小翼是一种先进的增升减阻技术，它能够有效地减小飞机的诱导阻力，提高的飞机的升阻比，从而降低飞机的油耗。对于民航客机而言，加装翼梢小翼能够有效地降低航空公司的运营成本，提高经济性。但翼梢小翼由多个设计参数构成，每个参数均对飞机的升

3、阻特性产生影响，研究翼梢小翼参数对升阻特性的影响，具有科学和现实意义。本文主要工作内容及研究结果如下：1.以融合式翼梢小翼作为研究对象，参考“长牛角”飞机的机翼构建基本平直翼，在基本平直翼上加装融合式翼梢小翼。利用数值模拟法，分别就是否加装翼梢小翼对机翼升阻特性进行了比较。结果表明，机翼加装翼梢小翼会增大摩擦阻力，但由于翼梢小翼具有阻挡机翼下翼面往上翼面绕流的端板作用，以及具有耗散翼尖涡强度的作用，减小了机翼的诱导阻力，从而降低了总阻力；同时，翼梢小翼能够产生侧向力，侧向力的一部分分力可增加机翼升

4、力，从而使得加装翼梢小翼之后，机翼的升阻比得到有效地提高。2.对于翼梢小翼各个参数变化对机翼升阻特性的影响规律进行研究。针对翼梢小翼的5个基本构成参数，首先构建一个翼梢小翼基础构型，在此构型基础上，分别研究每个参数的变化对机翼升阻比及诱导阻力影响的变化规律。结果表明，各参数的变化都会影响机翼的升阻特性，但影响程度不一。3.对于翼梢小翼各参数对机翼升阻特性影响的主次顺序进行了研究。采用正交试验法，构建融合式翼梢小翼正交试验模型，对翼梢小翼各参数变化对机翼升阻比的影响力进行研究。研究表明，影响力由大到

5、小的顺序分别为：安装角、外倾角、高度、后掠角、尖削比。其中安装角、外倾角、高度三个参数对升阻比影响相对较大，且三者之间影响效果很接近。利用正交试验法，最终得到翼梢小翼最优参数构型。结果表明，最优参数构型相对于基础构型，升阻比增加了2.66%。综上所述，通过对翼梢小翼参数对机翼升阻特性影响变化规律的研究，有利于得到更好的翼梢小翼构型，从而有效改善机翼升阻特性。本研究结果可对翼梢小翼的设计和选型提供了理论依据。关键词：融合式翼梢小翼；升阻特性；参数研究；正交试验法；参数优化IAbstractWingl

6、etisanadvancedtechnologythatcanincreaseliftandreducedrag,itcaneffectivelyreducetheinduceddragoftheaircraft,andimprovethelift-dragratio,therebyreducingaircraftfuelconsumption.Forairliners,theinstallationofwingletcaneffectivelyreducetheairlineoperatingc

7、ostsandimprovetheeconomy.Butthewingletiscomposedof5designparameters,eachparameterhaseffectonlift-dragcharacteristicsofaircraft,studyontheinfluenceofwingletparametersonthelift-dragcharacteristics,andithasanimportantscientificandandpracticalsignificance

8、.Themainresearchcontentsandresultsofthispaperareasfollows:1.Withthefusionwingletastheresearchobject,referredthewingof"longhorns"tobuildbasicairplanewing,andwithinstallationoffusionwingletonthebasicwing.Respectivelycomparedthelift-dragcharacter