【摘要】：隨著航空航天事業(yè)的飛速發(fā)展,無論軍用還是民用領(lǐng)域,傳統(tǒng)的固定外形飛行器已經(jīng)難以滿足相關(guān)要求,科學家們希望設(shè)計一種新型飛行器,能通過改變自身的外形姿態(tài)來適應各種復雜的飛行條件,并在完成飛行任務(wù)時保持良好的飛行性能,這便是變體飛行器。變體機翼,作為變體飛行器的主要變形方式,可以根據(jù)不同的飛行條件改變自身形狀和結(jié)構(gòu)布局,從而改善飛行器的氣動特性和飛行性能。新型變彎度自適應機翼,可以通過設(shè)計柔性前后緣裝置,實現(xiàn)機翼前后緣的無縫過渡,高效改變翼型彎度,從而達到提高空氣動力特性,減小風噪聲和燃油消耗等目的。本文對一種新型柔性變彎度自適應機翼前后緣裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理進行了探索和研究。首先,對柔性前后緣的結(jié)構(gòu)設(shè)計進行了變形原理分析和變形方案設(shè)計對比,對前緣翼肋結(jié)構(gòu)進行了拓撲優(yōu)化方案分析比較,以及相關(guān)驅(qū)動變形方案分析設(shè)計;對后緣偏轉(zhuǎn)變形的驅(qū)動、滑動以及相關(guān)傳動和連接過渡等方案進行了對比分析設(shè)計。然后,對根據(jù)變形方案確定的機翼模型進行了相關(guān)飛行工況和指定狀態(tài)下的流場分析和氣動載荷計算。接著,在CAITA軟件和ANSYS軟件中分別對變彎度自適應機翼前后緣結(jié)構(gòu)進行了具體的零部件設(shè)計和強度校核,以及最終的裝配設(shè)計。最后,對基于液壓控制的柔性前緣和基于電機同步控制的柔性后緣控制系統(tǒng)進行了相關(guān)的控制方案設(shè)計。
【圖文】：

圖 1. 1 Ader 的仿蝙蝠翼變體飛行器 圖 1. 2“Wright FlyerⅠ”變體飛行器1914 年，美國 Edson 在研究變體扭曲機翼時，發(fā)表了一篇有關(guān)可變后掠翼概念的專利。，由美國文森特 加斯特斯 伯內(nèi)利設(shè)計的GX-3 伸縮機翼變體飛機成功首飛，并取得一系變體機翼的專利成果。1931 年，由前蘇聯(lián)研制并成功試飛的 MAK-10 伸縮式變體機翼，3 所示，可通過套筒式伸縮機構(gòu)，使機翼翼展和面積都發(fā)生相應的改變，從而提高飛行速度。1932 年，前蘇聯(lián) Shevchcnko 等人研制的“IS-1”亞音速戰(zhàn)斗機，如圖 1.4 所示，采翼變體技術(shù)，使其在巡航時可以將雙翼進行折疊，變成單翼，從而滿足不同飛行狀態(tài)要少飛行阻力，并提高飛行效率。圖 1. 3 套筒式伸縮機翼 MAK-10 圖 1. 4 折疊翼戰(zhàn)斗機IS-1

圖 1. 1 Ader 的仿蝙蝠翼變體飛行器 圖 1. 2“Wright FlyerⅠ”變體飛行器1914 年，美國 Edson 在研究變體扭曲機翼時，發(fā)表了一篇有關(guān)可變后掠翼概念的專利。，由美國文森特 加斯特斯 伯內(nèi)利設(shè)計的GX-3 伸縮機翼變體飛機成功首飛，并取得一系變體機翼的專利成果。1931 年，由前蘇聯(lián)研制并成功試飛的 MAK-10 伸縮式變體機翼，3 所示，可通過套筒式伸縮機構(gòu)，使機翼翼展和面積都發(fā)生相應的改變，從而提高飛行速度。1932 年，前蘇聯(lián) Shevchcnko 等人研制的“IS-1”亞音速戰(zhàn)斗機，，如圖 1.4 所示，采翼變體技術(shù)，使其在巡航時可以將雙翼進行折疊，變成單翼，從而滿足不同飛行狀態(tài)要少飛行阻力，并提高飛行效率。圖 1. 3 套筒式伸縮機翼 MAK-10 圖 1. 4 折疊翼戰(zhàn)斗機IS-1
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：V224

【參考文獻】

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2 張音旋;邱濤;王健志;;一種柔性蒙皮設(shè)計技術(shù)及其在后緣變彎度機翼結(jié)構(gòu)中的應用[J];航空科學技術(shù);2012年05期

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4 廖炎平;劉莉;龍騰;;幾種翼型參數(shù)化方法研究[J];彈箭與制導學報;2011年03期

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3 顧娜;基于步進電機的自適應機翼驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計[D];南京航空航天大學;2009年

本文編號：2697083