一种高巡航效率跨音速月形机翼设计方法技术

本发明专利技术涉及飞机机翼设计领域，尤其涉及一种高巡航效率跨音速月形机翼设计方法，包括如下步骤：根据提升的巡航效率目标，确定月形机翼的机翼面积、机翼展长、机翼等效后掠角；生成多个参数样本，根据参数进行参数化建模，初始样本机翼的三维模型；自动生成多个初始样本机翼的计算网格；采用求解器对多个样本机翼进行仿真计算，利用遗传算法，根据目标函数和适应度函数对初始参数样本进行选择、交叉和变异，生成新一代参数样本，如此法反复迭代，直到达到设计目标，得到最优的月形机翼平面参数。本发明专利技术设计出的跨音速月形机翼具有高于传统单前缘机翼的巡航效率，降低跨音速运输机燃油消耗，提升其经济性和环保性，具有极大的经济效益和社会效益。益和社会效益。益和社会效益。

【技术实现步骤摘要】
一种高巡航效率跨音速月形机翼设计方法


[0001]本专利技术涉及飞机机翼设计领域，尤其涉及一种高巡航效率跨音速月形机翼设计方法。

技术介绍

[0002]随着全球温室效应日益严重，各国对航空器碳排放要求日益严格，迫切需要提升各类运输飞机巡航效率，以降低飞机燃油消耗。巡航效率是指飞机巡航马赫数乘以飞机巡航升阻比。机翼的优化设计是提升飞机巡航效率的主要手段。
[0003]机翼前缘后掠角沿展向按一定规律进行变化，使得机翼平面外形酷似月牙形状，故而得名月形机翼。根据文献研究表明，月形机翼可以增大临界马赫数，提升飞机升阻比，对提高跨音速飞机巡航效率具有极大的优势。
[0004]月形机翼为多段机翼(机翼段数一般大于等于3段)，具有多个前缘后掠角，前缘后掠角与当地弦长、机翼展长、机翼面积、展弦比以及等效后掠角等参数耦合，传统的机翼设计方法难以胜任多参数耦合求解，并根据设计目标进行自动优化，迫切需要一种新的机翼设计方法对月形机翼平面参数进行设计和优化。

技术实现思路

[0005]针对常规单前缘机翼(机翼前缘为直线，且只有一个后掠角本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高巡航效率跨音速月形机翼设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：根据提升的巡航效率目标，确定月形机翼的机翼面积、机翼展长、机翼等效后掠角、翼根弦长以及翼梢弦长；步骤2：月形机翼由n个翼段构成，运用月形机翼参数化设计程序，生成多个参数样本，每个参数样本包含每个翼段的前缘后掠角(Λ1～Λ
n
)、弦长(C0～C
n
)以及展长(s1～s
n
)参数，步骤3：月形机翼设计点和设计目标在单通道窄体类客机的巡航速度的基础上进行了提升，以确保一种高巡航效率的月形机翼具有比目前运输类飞机具有更高的巡航效率，具体如下：在设计巡航点升阻比提升大于6；在设计巡航点阻力发散马赫数推迟量大于0.02。步骤4：根据月形机翼每段的后掠角、弦长、展长以及选定超临界翼型，进行参数化建模，根据不同机翼参数自动建立多个，初始样本机翼的三维模型；步骤5：根据机翼外形，建立计算网格生成脚本，根据脚本文件自动生成多个初始样本机翼的计算网格；步骤6：采用求解器对多个样本机翼进行仿真计算，获取机翼在设计点和设计目标点的升力系数、阻力系数和升阻比气；步骤7：利用遗传算法，根据目标函数和适应度函数对初始参数样本进行选择、交叉和变异，生成新一代参数样本，如此法反复迭代，直到达到设计目标，得到最优的月形机翼平面参数。2.根据权利要求1所述的一种高巡航效率跨音速月形机翼设计方法，其特征在于：月形机翼参数化设计程序的计算过程如下：根据步骤1，已知：翼根弦长C0，翼梢弦长C
n
，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯文梁，姚皆可，张斌，陈斌，周伟，李伟，
申请(专利权)人：成都飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：