刘远强, 白俊强, 徐家宽, 张煜, 刘福佳

(1.沈阳飞机设计研究所, 辽宁 沈阳 110035;2.沈阳航空航天大学 辽宁省通用航空重点实验室, 辽宁 沈阳 110136;3.西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072)

通航飞机高升力层流机翼优化设计

刘远强1,2, 白俊强3, 徐家宽3, 张煜3, 刘福佳1,2

(1.沈阳飞机设计研究所, 辽宁 沈阳 110035;2.沈阳航空航天大学 辽宁省通用航空重点实验室, 辽宁 沈阳 110136;3.西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072)

自然层流; 高升力机翼; 遗传算法; 自由变形技术; Kriging模型

0 引言

机翼设计是气动力性能优劣的关键因素。当飞机布局确定后,压差阻力基本确定,因此减少摩擦阻力成为飞机气动设计的主要攻坚对象。在通航飞机巡航状态的总阻力中,摩擦阻力约占50%,层流机翼设计可以很大程度地减少摩擦阻力,提高巡航效率,对改善通航飞机的性能和降低成本有重要的意义。目前,自然层流机翼已经在一些中小型通航飞机上使用,如“本田喷气”[1];此外层流机翼还在运动滑翔机和新能源飞机上得到了应用。

近年来，国内外许多机构和学者使用了多种优化方法进行层流机翼的设计研究。NASA主导的ERA项目对层流机翼进行了试验,并研究了CFD 求解器的边界层转捩预测工具。欧盟为研制下一代民用飞机,也开展了TELFONA 计划和NACRE 计划来进行层流机翼研究[2]。国内黄江涛等[3-4]对层流翼型以及翼梢小翼进行了优化设计,文献[5]对跨声速的机翼进行了优化设计,并取得了很好的效果。精确的数值模拟及层流转捩预测技术是层流机翼设计成功的关键[6]。……