民用飞机融合式翼梢小翼优化设计

翁晨涛，夏 露，李 丁

（西北工业大学 翼型、叶栅空气动力学国防科技重点实验室，陕西 西安 710072）

0 引 言

随着航油价格的不断上涨，航油成本将极大地影响航空公司的盈利水平，节油无疑是最重要的一环，而最直接的节油方法就是减阻。一般情况下，民用飞机主要飞行状态为巡航飞行，巡航状态下，诱导阻力占总阻力的30%以上［1］，且与机翼浸湿面积无关。因此，多年来，许多科研工作者对减少飞机诱导阻力进行了理论和实验研究，结果表明，飞机的诱导阻力主要由机翼翼尖的三维效应造成。综上所述，实现飞机的减阻节油目的最可行的方法就是改变机翼翼尖形状，减少三维效应。到目前为止，国内外的翼尖设计主要分为翼尖修形和加装翼尖装置两类。前者主要有翼尖延伸、剪切翼尖等，但考虑到机场配套设施的约束而很少被采用。后者主要是通过改善翼尖涡来减小诱导阻力，如翼梢端板、翼梢小翼、翼梢帆片等，其中翼梢小翼是目前使用最广泛的翼尖装置之一，具体又分为融合式翼梢小翼、C－型小翼、螺旋式小翼等多种设计形式。由于结构的复杂性和加装小翼的成本影响，航空公司基本上安装的是融合式小翼。

然而，设计融合式翼梢小翼的参数有许多，例如：小翼弦向位置、梢根比、倾斜角等等［2］，仅仅依靠工程经验找到一个最优设计有很大难度，因此，使用搜索算法寻找最优解成为了最有效的方法。近些年来，遗传算法已经在飞行器气动……