柔性复合材料前掠翼飞机静气动弹性分析

万志强¹，邹丛青¹，唐长红¹

(1.北京航空航天大学,飞机设计所,北京,100083)

摘要:本文作者计算分析的是柔性复合材料前掠翼概念机的静气动弹性特性.文中作者利用NASTRAN计算了单独机翼的发散速度,并重点计算和分析了该机在亚音速情况下,飞行载荷和纵向静稳定性、操纵性导数分别随马赫数和动压变化的曲线.通过对比分析可以看出:(1)相同高度下,随着马赫数的增加,刚体纵向静稳定性、操纵性导数和弹性纵向静稳定性、操纵性导数分别呈不同的变化趋势,且某些变化相差甚大;机翼剪力、弯矩和扭矩随翼展变化的曲线中,刚体部分所占的比例不断减小,弹性部分所占的比例不断增加;机翼的最大垂直挠度(在翼尖前缘处)和最大扭角(在翼尖处)略有增加.(2)相同马赫数下,随着动压的不断增加,刚体纵向静稳定性、操纵性导数保持不变,弹性纵向静稳定性、操纵性导数呈线性变化;机翼剪力、弯矩和扭矩随翼展变化的曲线中,也同样是刚体部分所占的比例不断减小,弹性部分所占的比例不断增加;机翼的最大垂直挠度(在翼尖前缘处)和最大扭角(在翼尖处)略有增加.(3)使用复合材料剪裁技术可以适当减小机翼内洗,从而提高发散速度,减小机翼前缘垂直挠度和飞行载荷中弹性部分的比例.

关键词:复合材料; 气动弹性; 前掠翼; 发散; 飞行载荷; 静稳定性导数;

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