● 摘要
翼身组合体和增升装置的设计是飞机气动外形设计中尤为关键的部分,对翼身组合体和增升装置设计方法的深入研究对大型客机的研制工作有着重要意义。在飞机设计过程中,需要经常修改气动外形并校验其性能,这一工作耗时费力,因此,开发一种能够实现翼身组合体和增升装置的快速精确成型、修改和气动计算验证的设计软件将是一项极具价值的工作。
本文的主要工作有三:
首先,研究参数化造型方法和飞机外形设计软件,总结其的优势和不足,然后介绍利用CATIA二次开发技术实现快速成型的方法及其优势;
第二,研究增升装置的设计方法,并且针对传统增升装置设计上的不足,提出增升装置气动机构一体化设计的概念;
最后,本文基于CATIA二次开发技术开发了翼身组合体和增升装置气动机构一体化设计平台。平台实现的功能如下:
通过设定或修改控制截面、位置、转角等参数,实现翼身组合体的快速参数化成型和外形修改;
利用NURBS曲线对二维翼型进行拟合与修型;
通过调用Gridgen脚本文件实现网格自动生成,并采用CFL3D求解器进行求解;
根据增升装置气动机构一体化设计的思想,将机构约束引入增升装置的设计中,实现增升装置二维、三维的气动机构一体化设计,并在CATIA中进行增升装置及其传动机构的运动仿真。
本文利用平台实现了多种翼身组合体的造型,并为不同翼身组合体上设计了不同形式的增升装置,证明了利用设计平台实现快速外形设计的可行性,也表现出了设计平台很强鲁棒性,同时说明本文提出的造型方法和气动机构一体化设计方法行之有效。