CN111177853A - 一种机翼型架构型设计方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于机翼型架构型设计技术领域，具体涉及一种机翼型架构型设计方法，包括：构建基础机翼构型；确定基础机翼构型在飞机典型飞行状态下的变形量，将该变形量叠加至基础机翼构型，得到典型机翼构型；对典型机翼构型进行评估，判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，若是，则将对应的基础机翼构型作为机翼型架构型；若否，则改变对应基础机翼构型的气动参数，以更新基础机翼构型。
Description
技术领域
本申请属于机翼型架构型设计技术领域，具体涉及一种机翼型架构型设计方法。
背景技术
飞机气动布型设计之初，多是将飞机视为刚体，以气动效能最优选定设计参数，由此设计得到的构型为气动力基本构型，理论上在气动力基本构型下，飞机会具有较优的气动效能，但飞机实际飞行处于巡航状态，会承受较大的气动载荷，使飞机外形发生较大变化，尤其是大展弦比的机翼会发生很大变形，相对于其基本构型产生较大偏离，极大影响了飞机的气动效能。
鉴于现有技术的上述缺陷提出本申请。
发明内容
本申请的目的是提供一种机翼型架构型设计方法，以克服或减轻现有技术至少一方面的缺陷。
本申请的技术方案是：
一种机翼型架构型设计方法，包括：
构建基础机翼构型；
确定基础机翼构型在飞机典型飞行状态下的变形量，将该变形量叠加至基础机翼构型，得到典型机翼构型；
对典型机翼构型进行评估，判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，若是，则将对应的基础机翼构型作为机翼型架构型；若否，则改变对应基础机翼构型的气动参数，以更新基础机翼构型。
根据本申请的至少一个实施例，构建基础机翼构型，具体为：
构建机翼的气动力基本构型。
根据本申请的至少一个实施例，对典型机翼构型进行评估，具体为：
对变形量进行评估；
判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，具体为：
判断变形量是否超过设定阈值，若否，则评估得到的结果与机翼构型设计期望相符；若是，则评估得到的结果与机翼构型设计期望不相符。
根据本申请的至少一个实施例，对典型机翼构型进行评估，具体为：
对典型机翼构型在飞机典型飞行状态下的气动效能进行评估。
根据本申请的至少一个实施例，判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，具体为：
判断典型机翼构型在飞机典型飞行状态下的气动效能与机翼构型设计期望是否相符。
根据本申请的至少一个实施例，飞机典型飞行状态包括飞机巡航状态。
根据本申请的至少一个实施例，构建基础机翼构型，具体为：
构建后掠翼的基础机翼构型；
气动参数为上反角或者扭转角。
附图说明
图1是本申请实施例提供的机翼型架构型设计方法流程图；
图2是本申请实施例提供的基础机翼构型与典型机翼构型对比的示意图；
其中：
1-基础机翼构型；2-典型机翼构型。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
一种机翼型架构型设计方法，包括：
构建基础机翼构型；
基于有限元分析确定基础机翼构型在飞机典型飞行状态下的变形量，将该变形量叠加至基础机翼构型，得到典型机翼构型；
对典型机翼构型进行评估，判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，若是，则将对应的基础机翼构型作为机翼型架构型；若否，则改变对应基础机翼构型的气动参数，以更新基础机翼构型。
对于上述实施例公开的机翼型架构型设计方法，本领域技术人员可以理解的是，该机翼构型设计方法，考虑基础机翼构型在飞机典型飞行状态下承受载荷会发生变形的实际，设计在基础机翼构型的基础上叠加其在飞机典型飞行状态下的变形量，得到典型机翼构型，评价典型机翼构型是否能够与机翼构型的设计期望相符，相符时，则可直接以对应的基础机翼构型为机翼型架构型，作为机翼的设计构型，完成对机翼构型的设计，不相符时，可改变相应的参数对基础机翼构型进行更新，直至使得到的典型机翼构型是否能够与机翼构型的设计期望相符。
对于上述述实施例公开的机翼型架构型设计方法，本领域技术人员还可以理解的是，根据该方法设计得到的机翼型架构型，在飞机处于典型飞行状态时，其机翼会由基础机翼构型变形为与典型机翼构型相一致，由于典型机翼构型是在基础机翼构型上充分考虑其飞机典型飞行状态下承受载荷发生变形的实际得到，即对机翼构型在飞机典型飞行状态下的变形进行预补偿，相较于忽略机翼构型会在飞机典型飞行状态下承受载荷会发生变形的设计方法得到的机翼构型，在飞机典型飞行状态下具有校优的气动性能。
在一些可选的实施例中，构建基础机翼构型，具体为：
构建机翼的气动力基本构型，即以机翼的气动力基础构型为最初的基础机翼构型，以机翼的气动力基础构型为设计基础。
在一些可选的实施例中，对典型机翼构型进行评估，具体为：
对变形量进行评估；
判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，具体为：
判断变形量是否超过设定阈值，若否，则评估得到的结果与机翼构型设计期望相符；若是，则评估得到的结果与机翼构型设计期望不相符。
对于上述述实施例公开的机翼型架构型设计方法，本领域技术人员可以理解的是，其对变形量进行评估，即是对机翼基础构型的典型机翼构型相对于其气动力基本构型的偏移量进行评估，该偏移量未超过设定阈值，即机翼基础构型的典型机翼构型与其气动力基本构型有很好的吻合性，则可以以该机翼基础构型作为机翼型架构型。
在一些可选的实施例中，对典型机翼构型进行评估，具体为：
对典型机翼构型在飞机典型飞行状态下的气动效能进行评估，该评估可以基于对典型机翼构型的仿真验证或者实验验证实现。
在一些可选的实施例中，判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，具体为：
判断典型机翼构型在飞机典型飞行状态下的气动效能与机翼构型设计期望是否相符。
对于上述述实施例公开的机翼型架构型设计方法，本领域技术人员可以理解的是，其对基础机翼构型的典型机翼构型在飞机典型飞行状态下的气动效能进行评估，在评估得到的结果与机翼构型设计期望相符时，即基础机翼构型的典型机翼构型在飞机典型飞行状态下的气动效能满足对飞机机翼设计气动效能的要求，则可认为该基础机翼构型满足设计要求，可以其作为机翼型架构型。
在一些可选的实施例中，飞机典型飞行状态包括飞机巡航状态，以保证机翼型架构型在飞机巡航状态下有很好的气动效能。
在一些可选的实施例中，通过分析，后掠机翼在正向载荷作用下，将产生弯曲和扭转变形，后掠角很小、大展弦比较大的梯形翼近似直机翼，刚心轴后掠极小，机翼弦长相对较短，能够产生的扭转变形相对较小，主要变形为绕翼根的弯曲变形，可等效为上反角和扭转角变化，在构建的基础机翼构型为后掠翼的基础机翼构型时，其基础机翼构型的气动参数可以包括上反角和/或者扭转角，即在对典型机翼构型进行评估，评估得到的结果与机翼构型设计期望不相符时，则可以改变对应基础机翼构型的上反角和扭转角，以更新基础机翼构型。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种机翼型架构型设计方法，其特征在于，包括：
构建基础机翼构型；
确定基础机翼构型在飞机典型飞行状态下的变形量，将该变形量叠加至基础机翼构型，得到典型机翼构型；
对典型机翼构型进行评估，判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，若是，则将对应的基础机翼构型作为机翼型架构型；若否，则改变对应基础机翼构型的气动参数，以更新基础机翼构型。
2.根据权利要求1所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述构建基础机翼构型，具体为：
构建机翼的气动力基本构型。
3.根据权利要求2所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述对典型机翼构型进行评估，具体为：
对变形量进行评估。
4.根据权利要求3所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，具体为：
判断变形量是否超过设定阈值，若否，则评估得到的结果与机翼构型设计期望相符；若是，则评估得到的结果与机翼构型设计期望不相符。
5.根据权利要求1所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述对典型机翼构型进行评估，具体为：
对典型机翼构型在飞机典型飞行状态下的气动效能进行评估。
6.根据权利要求5所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述判断评估得到的结果与机翼构型设计期望是否相符，具体为：
判断典型机翼构型在飞机典型飞行状态下的气动效能与机翼构型设计期望是否相符。
7.根据权利要求1所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述飞机典型飞行状态包括飞机巡航状态。
8.根据权利要求1所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述构建基础机翼构型，具体为：
构建后掠翼的基础机翼构型。
9.根据权利要求8所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述气动参数包括上反角。
10.根据权利要求8所述的机翼型架构型设计方法，其特征在于，
所述气动参数包括扭转角。
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