超大展弦比轻质高升阻比机翼的制造方法及其制造的机翼

摘要

本发明公开了超大展弦比轻质高升阻比机翼的制造方法及其制造的机翼，目的在于解决当前采用的提高大展弦比机翼的强度和刚度的一些优化设计方法，进一步提升空间有限，而采取增大变形体断面的几何特征参数的方法，则需增加机翼的结构重量，效果均不佳的问题。本发明根据飞行器总体构型，将机翼分成若干段，按照一定方式分段布置张线，研究结果表明，本发明利用张线的“拉”与机翼本身的“压”来代替机翼原来弯曲作用，可以在基本不增加结构重量的前提下，大幅提高大展弦比机翼的刚度和强度，将气动弹性变形降低到传统机翼的10%以内。本发明对于超大展弦比机翼进入实用具有重要意义，能够大幅提高飞行器的巡航效率，节省燃油消耗，降低成本。

主权项

超大展弦比轻质高升阻比机翼的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：一、根据飞行器总体设计要求，确定机翼的展长和展弦比；二、根据飞行器总体设计要求，确定机翼弹性变形的上限值和扭转变形的上限值；三、根据飞行器总体设计要求，计算飞行器在不同飞行条件下的气动载荷，以及飞行器在飞行过程中，由于外力作用引起的气动载荷；四、计算机翼本身的质量力及其他部件传来的力，即根据设计要求，计算飞行过程大气紊流和阵风引起的机翼非定常气动力载荷响应；五、在飞行器的设计飞行条件范围内，计算机翼不安装张线时可能发生的极限变形量；六、在飞行器上确定张线支架，布置多个张线支架以将机翼分成若干段，从而能够按照一定方式分段布置张线，张线支架以支架形式安装在飞行器或以张线支点形式安放在飞行器的部件上；七、在飞行器的张线支架两边对称设置张线安装点；八、在张线支架与张线安装点之间设置张线，使机翼、张线支架、张线安装点与张线支架之间的张线形成若干个三角受力结构；九、根据步骤三计算的飞行器在不同飞行条件下的气动载荷、由于外力作用引起的气动载荷以及步骤八确定的张线布局，计算机翼变形在设计允许的弹性变形范围内，张线所受的最大拉力；然后根据张线的材料，计算出张线的直径；十、根据步骤三计算的飞行器在不同飞行条件下的气动载荷、由于外力作用引起的气动载荷以及步骤八确定的张线布局，计算各张线的受力情况、机翼的载荷分布以及机翼的最大变形量，判断机翼是否符合极限弹性变形的设计要求以及张线对机翼弹性变形的影响；同时计算张线本身及张线支架承受的应力，判断张线本身及张线支架承受的应力是否在材料允许范围之内；根据判断的结果，对张线的布局方式进行修正；十一、计算修正后的安装张线的飞行器的气动性能，判断张线对飞行器气动性能的影响，完成机翼的制造。