[发明专利]基于环量分布与超临界翼型的高压音速翼尖小翼设计方法

权利要求书

1.一种基于环量分布与超临界翼型的高压音速翼尖小翼设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，根据主翼面延伸设计出光滑连续的翼尖小翼；

S2，设计沿机翼展开后的展向坐标的环量分布，使升力或环量分布接近椭圆，但稍微向内集中以减小翼根弯矩；

S3，在翼尖小翼上翘转折处进行超临界翼型设计，优化翼型上翼面的曲率分布，消除强激波。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：

S11，设计曲线上翘的翼尖小翼从外形与气动都是沿展向连续变化的翼尖小翼。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S11包括：

设计主翼面的连续的翼型、弦长、扭转、上反、后掠分布参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21，计算机翼包括曲线上翘的翼尖小翼展开到平面的展向坐标，也就是保持其沿展向的曲线长度与展开后的直线长度相同：

(1)式中s为曲线长度，即展开后的展向坐标，dy为展向坐标微元，dz为垂直坐标微元。

S22，利用计算流体力学数值计算手段，计算机翼的压力分布；

S23，截取一系列不同展向位置剖面的压力分布：并积分得到剖面升力：

C_L＝∮pdx (2)

(2)式中p为剖面压力，x为飞机前方气流方向坐标。

由于环量与升力成正比，于是可绘制沿展开后的展向坐标的环量分布，并与椭圆分布比较；

S24，根据环量分布与椭圆的差异，重复以上步骤，调整设计参数，使机翼的环量分布接近椭圆，但稍微向内集中以减小翼根弯矩。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S24中：

调整设计参数为扭转角参数。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S3步骤包括：

重新计算压力分布，直到机翼的压力分布接近等百分比弦长的等值线。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，S3步骤还包括：

根据翼型变化对升力的影响，适当调整S1步骤中的参数，使得机翼的压力分布与环量分布都符合要求。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的抗疲劳制造，其中：

通过设计载荷分布，减小飞机气动阻力与结构重量，避免了翼尖的气动干扰产生的激波与分离。