罗金武 郑向华 滕鹏 范煦 张博扬

摘要：为探究机翼迎角参数对力学特性的影响，采用流固耦合的数值模拟方法，实现对NACA63-618型等截面机翼的流场和结构的耦合模拟，并对不同设计迎角下的机翼进行力学特性影响分析。数值模拟结果表明，因翼面形状而产生的升力对机翼的变形起着主要作用，在迎角为6度的情况下，NACA63-618型机翼升阻比相对较高，且拥有合理的压力分布，利于升力的产生和高速下的稳定性飞行。

关键词：NACA63-618翼型;等截面;迎角设计;流固耦合;数值模拟

中图分类号：V211.41+2 文献标志码：A

文章编号：2095-5383（2020）04-0023-07

The Influence of Angle of Attack on the

Mechanical Properties of NACA63-618 Airfoil

LUO Jinwu， ZHENG Xianghua， TENG Peng， FAN Xu， ZHANG Boyang

（School of Intelligent Manufacturing，Chengdu Technological University， Chengdu 611730，China ）

Abstract：

In order to explore the influence of parameters of angle of attack on mechanical properties， the numerical simulation method of fluid-solid coupling was used to realize the coupling simulation of flow field and structure of NACA63-618 airfoil with constant cross section， and and the mechanical properties of airfoil under different angles of attack was analyzed. The numerical simulation results show that the lift generated by the shape of the wing surface plays a major role in the deformation of the wing.. When the angle of attack is 6 degrees， the lift-drag ratio of the wing is relatively high， and has a reasonable pressure distribution， which is conducive to the generation of lift and stable flight at high speed.

Keywords：NACA63-618 airfoil; constant section; angle of attack design; fluid-solid coupling; numerical simulation

固定翼飞行器中的机翼属于核心部件，机翼特殊的截面翼型是产生飞行升力的主要来源。而机翼结构与位置布局直接影响了飞行器的力学特性。因此，需多方面考虑机翼选型和几何参数设计问题来保证力学特性的稳定和提升。其中，飞行迎角就是一项重要的几何设计参数，迎角是机翼前、后缘端点的连线（弦线）与飞行方向所形成的夹角，亦称之为攻角。迎角的大小将直接影响到飞机的飞行特性[1]。所以，对于迎角设计的研究至关重要。

实际飞行过程中，机翼周围的空气呈现复杂而多变的流动状态，这种不稳定的环境因素和机翼自身的特殊性导致了理论研究的困难。尤其对于机翼与空气相互扰动的耦合场景，理论研究中的非线性化程度急剧增大，探求理论解析指导实际设计更是难以实现。目前，工程上常采用风洞试验的方法[2-3]，利用精细化的传感监测仪器和设备获取的机翼周边流场分布以及翼面受力的实验数据，来试验分析机翼的最佳设计迎角。……