题目：宽体客机气动设计与优化

大型民用客机的气动设计的好坏直接关系到客机的市场竞争力。民用客机的气动设计主要集中在超临界翼型/机翼设计、翼梢小翼设计、机翼/发动机一体化设计及增升装置设计上，四者均对民用客机的气动设计起着关键作用。本论文的工作是开展宽体客机的气动优化设计，主要是超临界翼型、超临界机翼以及翼梢小翼的优化设计研究。用NURBS样条线来拟合翼型的压强分布曲线，通过优化NURBS样条线的控制点位置得到合理的目标压强分布，进而采用DISC方法反设计出相应的基本超临界翼型。进行了超临界机翼的平面形状优化及机翼各翼型的设计，其中，机翼的平面形状优化分为气动最优设计及考虑结构重量的优化设计两种情况分析。采用基于样条曲线的方法进行翼梢小翼的建模，对小翼的主要参数进行优化，并对优化结果进行了详细的分析。进行了机身后体的优化设计，应用优化得到的机翼及翼梢小翼，形成机身/机翼/尾翼的组合体，对该组合体进行巡航马赫数、低速下的气动特性分析及阻力发散特性分析，保证其满足民机设计的一般要求。研究表明：将目标压强分布优化与DISC反设计方法结合可以设计出合适的超临界翼型。考虑结构重量进行机翼平面形状的优化对气动性能改善有限，还需进行机翼各翼型的设计。采用基于样条线的方法进行翼梢小翼的建模能够显著减小诱导阻力。最终得到的宽体客机外形满足巡航效率要求及阻力发散要求。