戴佳骅 刘沛清 栾博语 李庆辉 夏 慧 张雅璇

(北京航空航天大学，北京 100191)

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增升装置，对于提高大型飞机性能尤其是起降性能尤为重要，是飞机设计中的一项重要技术。为了提高飞机巡航马赫数且不超出机场跑道的限制，增升装置需要提供较高的额外升力系数，在起飞构型下还需要保证整机有足够的升阻比，因此传统增升装置主要以满足气动性能为目标进行设计，其理论最早由A.M.O.Smith[1]整理并总结。

如今的增升装置设计，在气动性能要求不降的前提下，还需要考虑机构可实现性、结构可靠性、噪声较低等多方面因素，将综合性能最优视为最终目的[2-3]。以新一代远程宽体客机波音787和A350XWB为例，其前缘增升装置分别应用了密封缝翼和前缘下垂，后缘增升装置均采用了铰链襟翼[4-5]，同时利用扰流板来控制缝道以提供更好性能。这些新形式的增升装置带来了各方面优势，但或多或少对气动外形和气动位置的设计提出了较大约束，极大提升了设计的难度。

传统的设计方法一般采取先气动后机构的串行设计流程，期间会经历多次的反复迭代，使各设计目标不断妥协。这会消耗大量时间和资源，因此，国内外增升装置的设计逐渐采用并行的一体化设计。C.P.Van Dam[2]阐述了增升装置气动和机构的设计方法，指出了两者结合设计的必要性。R.S.Pepper等人[6]将结构重量和制造成本作为约束引入气动设计中。Daniel Reckzeh[7]和H.Strueber[8]以A380、A400M和A350XWB增升装置的设计经验为例，从多角度阐述了一体化的设计方法可能带来的经济、安全收益。……