有效
适用于通用飞机和无人机的高升力两段翼型
郭正、余科、王顺顺、杨宇丹、鲁亚飞、陈清阳、刘多能、王鹏、侯中喜
中国人民解放军国防科技大学
郭
郭正 专利 100
中国人民解放军国防科技大学机翼飞机与直升机飞机地面维护设施
余
余科 专利 5
中国人民解放军国防科技大学升力尾翼无人飞行器航空航天
王
王顺顺 专利 10
中国人民解放军国防科技大学升力尾翼无人飞行器计算机辅助设计
杨
杨宇丹 专利 6
中国人民解放军国防科技大学升力尾翼无人飞行器航空航天
鲁
鲁亚飞 专利 72
中国人民解放军国防科技大学航空航天物理量控制控制调节
陈
陈清阳 专利 74
中国人民解放军国防科技大学自动驾驶控制物理量控制航空航天
刘
刘多能 专利 23
中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所航空航天物理仪器控制调节
王
王鹏 专利 186
中国人民解放军国防科技大学自动驾驶控制物理量控制空间测量导航
侯
侯中喜 专利 131
中国人民解放军国防科技大学机翼航空航天飞机与直升机
摘要
本申请涉及一种适用于通用飞机和无人机的高升力两段翼型,该翼型的在升力系数1.6时,达到最佳使用气动效率,且翼型具有缓失速性能,最大使用升力系数超过2.0。主翼翼型前缘半径1.19%C,最大厚度13.80%C,最大厚度位置36.32%C,最大弯度6.12%C,最大弯度位置82.28%C。舵面型前缘半径0.32%C,最大厚度2.50%C,最大厚度位置101.81%C,最大弯度3.12%C,最大弯度位置79.58%C,转轴位置为(0.86,‑0.04),其中C为未分段前的基础翼型弦长。该翼型在舵面升力系数增大,同时在环量效应的作用下主翼升力系数也增大,提升了飞机的爬升率对于飞行安全非常重要。
1.一种适用于通用飞机和无人机的高升力两段翼型,其特征在于,所述高升力两段翼型包括主翼翼型和舵面;所述主翼翼型的前缘半径1.19%C,主翼翼型的最大厚度13.80%C,最大厚度位置36.32%C,主翼翼型的最大弯度6.12%C,最大弯度位置82.28%C;舵面的前缘半径0.32%C,舵面型的最大厚度2.50%C,最大厚度位置101.81%C,舵面型的最大弯度3.12%C,最大弯度位置79.58%C,舵面转轴位置为(0.86,-0.04);其中C为未分段前的基础翼型弦长。
2.根据权利要求1所述的适用于通用飞机和无人机的高升力两段翼型,其特征在于,所述高升力两段翼型设计过程包括:获取参考翼型;以所述参考翼型为基础采用分段方式的策略,确定基础的两段翼型;所述基础的两段翼型包括主翼翼型和舵面;设置所述基础的两段翼型的优化参数的范围;所述优化参数包括舵面后退宽度、下降高度、主翼前缘形状控制点、主翼后缘形状控制点;根据所述优化参数的范围采用最优超立方设计方法,得到样本点;根据所述样本点建立Kriging代理模型;设置优化目标;所述优化目标包括:第一优化目标和第二优化目标;其中第一优化目标为:在迎角为3°、舵面偏转为6°时最大升阻比最大;第二优化目标为:在迎角为12°、舵面旋转为16°时升力系数为最大设计升力系数;根据所述优化目标采用Kriging代理模型优化方法和SST-IDDES计算方法对翼型优化,确定高升力两段翼型。
3.根据权利要求2所述的适用于通用飞机和无人机的高升力两段翼型,其特征在于,舵面后退宽度、下降高度的范围分别为[0.0064~0.0096]和[0.008~0.012];主翼前缘形状控制点的横坐标和纵坐标的范围分别为[0.072,0.108]和[0.024~0.036];主翼后缘形状控制点的横坐标和纵坐标的范围分别为[0.08~0.12]和[0.012~0.024]。
4.根据权利要求1所述的适用于通用飞机和无人机的高升力两段翼型,其特征在于:从主翼后缘开始,逆时针旋转取坐标值,翼型上翼面和下翼面、舵面以及旋转轴位置所对应的坐标如下:X、Y分别代表二维坐标系下翼型上表面和下表面、舵面以及旋转轴位置离散点坐标值;其中主翼翼型的上翼面X、Y的取值如下: (0.8228, 0.0566),(0.8122, 0.0592),(0.8016, 0.0618),(0.7910, 0.0644),(0.7804, 0.0669),(0.7699, 0.0694),(0.7593,0.0719),(0.7488, 0.0743),(0.7383, 0.0767),(0.7278, 0.0791),(0.7173, 0.0813),(0.7069, 0.0836),(0.6964, 0.0858),(0.6860, 0.0879),(0.6756, 0.0900),(0.6652,0.0920),(0.6549, 0.0940),(0.6445, 0.0959),(0.6342, 0.0978),(0.6238, 0.0996),(0.6135, 0.1013),(0.6032, 0.1030),(0.5929, 0.1046),(0.5826, 0.1062),(0.5723,0.1077),(0.5621, 0.1091),(0.5518, 0.1104),(0.5415, 0.1117),(0.5313, 0.1129),(0.5211, 0.1140),(0.5108, 0.1151),(0.5006, 0.1161),(0.4904, 0.1170),(0.4802,0.1179),(0.4700, 0.1187),(0.4598, 0.1194),(0.4496, 0.1200),(0.4395, 0.1205),(0.4293, 0.1210),(0.4192, 0.1214),(0.4090, 0.1217),(0.3989, 0.1220),(0.3888,0.1221),(0.3788, 0.1222),(0.3687, 0.1222),(0.3587, 0.1221),(0.3487, 0.1219),(0.3387, 0.1216),(0.3287, 0.1213),(0.3188, 0.1208),(0.3089, 0.1203),(0.2990,0.1197),(0.2892, 0.1190),(0.2794, 0.1182),(0.2697, 0.1173),(0.2599, 0.1163),(0.2503, 0.1152),(0.2407, 0.1140),(0.2312, 0.1127),(0.2217, 0.1114),(0.2123,0.1099),(0.2029, 0.1083),(0.1937, 0.1066),(0.1845, 0.1049),(0.1754, 0.1030),(0.1665, 0.1010),(0.1576, 0.0989),(0.1488, 0.0967),(0.1402, 0.0944),(0.1317,0.0920),(0.1234, 0.0895),(0.1152, 0.0869),(0.1073, 0.0842),(0.0995, 0.0815),(0.0920, 0.0787),(0.0848, 0.0758),(0.0779, 0.0730),(0.0714, 0.0702),(0.0653,0.0674),(0.0596, 0.0647),(0.0543, 0.0620),(0.0494, 0.0594),(0.0448, 0.0568),(0.0407, 0.0543),(0.0369, 0.0519),(0.0333, 0.0495),(0.0301, 0.0471),(0.0272,0.0448),(0.0245, 0.0426),(0.0220, 0.0404),(0.0197, 0.0382),(0.0176, 0.0361),(0.0157, 0.0341),(0.0140, 0.0321),(0.0124, 0.0301),(0.0109, 0.0282),(0.0096,0.0264),(0.0084, 0.0246),(0.0072, 0.0229),(0.0062, 0.0212),(0.0053, 0.0195),(0.0045, 0.0179),(0.0037, 0.0164),(0.0030, 0.0149),(0.0024, 0.0134),(0.0019,0.0120),(0.0014, 0.0106),(0.0010, 0.0092),(0.0007, 0.0079),(0.0004, 0.0066),(0.0002, 0.0054),(0.0001, 0.0041),(0.0000, 0.0029),(0.0000, 0.0017),(0.0001,0.0005);主翼翼型的下翼面X、Y的取值如下:(0.0003, -0.0007),(0.0007, -0.0019),(0.0011, -0.0030),(0.0017, -0.0042),(0.0024, -0.0053),(0.0033, -0.0063),(0.0043, -0.0073),(0.0054, -0.0082),(0.0066, -0.0090),(0.0079, -0.0098),(0.0094, -0.0105),(0.0109, -0.0112),(0.0125, -0.0119),(0.0143, -0.0125),(0.0161, -0.0131),(0.0181, -0.0137),(0.0202, -0.0143),(0.0225, -0.0148),(0.0250, -0.0154),(0.0276, -0.0159),(0.0305, -0.0165),(0.0336, -0.0170),(0.0370, -0.0176),(0.0407, -0.0182),(0.0447, -0.0187),(0.0492, -0.0192),(0.0541, -0.0198),(0.0594, -0.0203),(0.0654, -0.0208),(0.0719, -0.0213),(0.0790, -0.0217),(0.0866, -0.0221),(0.0949, -0.0225),(0.1036, -0.0228),(0.1128, -0.0230),(0.1224, -0.0233),(0.1322, -0.0234),(0.1422, -0.0235),(0.1524, -0.0235),(0.1627, -0.0235),(0.1730, -0.0235),(0.1834, -0.0233),(0.1939, -0.0231),(0.2044, -0.0229),(0.2148, -0.0226),(0.2254, -0.0223),(0.2359, -0.0219),(0.2464, -0.0214),(0.2569, -0.0209),(0.2674, -0.0203),(0.2779, -0.0197),(0.2884, -0.0190),(0.2990, -0.0183),(0.3095, -0.0175),(0.3201, -0.0167),(0.3307, -0.0158),(0.3414, -0.0148),(0.3521, -0.0138),(0.3628, -0.0128),(0.3736, -0.0117),(0.3844, -0.0106),(0.3953, -0.0095),(0.4062, -0.0083),(0.4171, -0.0071),(0.4281, -0.0058),(0.4391, -0.0046),(0.4502, -0.0033),(0.4613, -0.0020),(0.4724, -0.0007),(0.4836, 0.0006),(0.4947, 0.0019),(0.5059, 0.0032),(0.5170, 0.0045),(0.5281, 0.0057),(0.5392,0.0070),(0.5429, 0.0074),(0.5466, 0.0079),(0.5503, 0.0084),(0.5541, 0.0089),(0.5580, 0.0094),(0.5619, 0.0100),(0.5659, 0.0106),(0.5700, 0.0112),(0.5741,0.0118),(0.5783, 0.0125),(0.5826, 0.0133),(0.5870, 0.0140),(0.5914, 0.0148),(0.5959, 0.0156),(0.6005, 0.0165),(0.6051, 0.0173),(0.6098, 0.0182),(0.6146,0.0192),(0.6195, 0.0202),(0.6244, 0.0212),(0.6294, 0.0222),(0.6345, 0.0233),(0.6396, 0.0243),(0.6448, 0.0255),(0.6500, 0.0266),(0.6553, 0.0278),(0.6606,0.0290),(0.6660, 0.0302),(0.6714, 0.0314),(0.6768, 0.0327),(0.6822, 0.0339),(0.6877, 0.0352),(0.6932, 0.0365),(0.6987, 0.0378),(0.7042, 0.0391),(0.7096,0.0404),(0.7151, 0.0417),(0.7206, 0.0430),(0.7260, 0.0442),(0.7314, 0.0455),(0.7368, 0.0467),(0.7421, 0.0479),(0.7474, 0.0491),(0.7526, 0.0502),(0.7577,0.0513),(0.7628, 0.0523),(0.7678, 0.0532),(0.7727, 0.0541),(0.7775, 0.0549),(0.7823, 0.0556),(0.7869, 0.0562),(0.7914, 0.0568),(0.7958, 0.0572),(0.8001,0.0574),(0.8042, 0.0576),(0.8082, 0.0575),(0.8121, 0.0574),(0.8158, 0.0570),(0.8194, 0.0565),(0.8228, 0.0558),(0.8228, 0.0566);舵面X、Y的取值如下:(1.0181, -0.0291),(1.0149, -0.0269),(1.0097, -0.0237),(1.0042, -0.0204),(0.9983, -0.0171),(0.9920, -0.0138),(0.9852, -0.0104),(0.9781, -0.0070),(0.9705, -0.0036),(0.9625, -0.0001),(0.9542, 0.0035),(0.9455, 0.0070),(0.9364, 0.0107),(0.9271, 0.0144),(0.9176, 0.0181),(0.9078,0.0218),(0.8979, 0.0256),(0.8879, 0.0294),(0.8737, 0.0340),(0.8723, 0.0344),(0.8708, 0.0349),(0.8692, 0.0353),(0.8676, 0.0357),(0.8659, 0.0361),(0.8642,0.0365),(0.8623, 0.0369),(0.8604, 0.0374),(0.8585, 0.0378),(0.8565, 0.0381),(0.8544, 0.0385),(0.8523, 0.0389),(0.8501, 0.0392),(0.8479, 0.0395),(0.8456,0.0398),(0.8433, 0.0401),(0.8410, 0.0403),(0.8387, 0.0405),(0.8363, 0.0407),(0.8339, 0.0408),(0.8316, 0.0409),(0.8292, 0.0409),(0.8268, 0.0409),(0.8245,0.0409),(0.8222, 0.0408),(0.8199, 0.0406),(0.8176, 0.0404),(0.8155, 0.0402),(0.8133, 0.0399),(0.8113, 0.0396),(0.8093, 0.0392),(0.8075, 0.0388),(0.8057,0.0384),(0.8040, 0.0379),(0.8025, 0.0373),(0.8011, 0.0368),(0.7998, 0.0362),(0.7987, 0.0355),(0.7977, 0.0349),(0.7969, 0.0342),(0.7963, 0.0335),(0.7958,0.0327),(0.7955, 0.0320),(0.7954, 0.0312),(0.7955, 0.0305),(0.7958, 0.0297),(0.7963, 0.0289),(0.7970, 0.0281),(0.7979, 0.0274),(0.7990, 0.0266),(0.8002,0.0258),(0.8017, 0.0251),(0.8034, 0.0243),(0.8052, 0.0236),(0.8073, 0.0229),(0.8095, 0.0222),(0.8119, 0.0215),(0.8144, 0.0208),(0.8171, 0.0202),(0.8199,0.0195),(0.8229, 0.0189),(0.8260, 0.0182),(0.8292, 0.0176),(0.8325, 0.0170),(0.8359, 0.0164),(0.8393, 0.0158),(0.8428, 0.0152),(0.8464, 0.0146),(0.8500,0.0140),(0.8537, 0.0134),(0.8573, 0.0128),(0.8610, 0.0122),(0.8647, 0.0116),(0.8684, 0.0110),(0.8721, 0.0104),(0.8757, 0.0098),(0.8794, 0.0092),(0.8830,0.0087),(0.8923, 0.0071),(0.9014, 0.0055),(0.9104, 0.0037),(0.9192, 0.0018),(0.9278, -0.0001),(0.9363, -0.0022),(0.9445, -0.0043),(0.9526, -0.0066),(0.9604, -0.0089),(0.9680, -0.0113),(0.9754, -0.0138),(0.9825, -0.0164),(0.9892, -0.0190),(0.9957, -0.0217),(1.0019, -0.0244),(1.0077, -0.0271),(1.0131, -0.0298),(1.0166, -0.0316),(1.0181, -0.0291);舵面转轴位置X、Y的取值如下:(0.86,-0.04)。



