描述 在本课程中,学员将了解空气动力学如何推动运输飞机的详细外观设计。哪些空气动力学现象在机翼、驾驶舱或发动机进气口的外观设计中发挥作用?涡流发生器、整流罩或翼梢小翼等空气动力学附加装置的作用是什么?机翼后掠角的优点和缺点是什么,机翼的空气动力学设计如何减轻这些缺点?这些是本课程要解决的一些问题。学员将了解如何塑造各种飞机部件以满足飞行包线各个角落的空气动力学要求。通过大量历史和当代案例展示了飞机性能、飞机空气动力学和飞机外观设计之间的紧密联系。虽然主要关注的是喷气式飞机,但本课程还涵盖了螺旋桨安装对尾翼空气动力学设计的影响。
当前运输飞机的固定弯度机翼设计用于实现最佳巡航升力系数,并通过阶梯式巡航爬升飞行剖面实现高效飞行。未来的污染立法可能会禁止此类飞行,并且可能需要采用其他升力/阻力优化方法。固定弯度几何形状对于使用通用机翼的客机系列的开发也可能是不利的。机翼对于中程衍生飞机可能是最佳的,但对于较大和较小的变体则不是。一种解决方案是使用可变弯度襟翼用于巡航以及起飞和降落。本文将介绍克兰菲尔德大学在该领域的 15 年相关研究计划。这些研究表明,在某些情况下,此类系统可以带来成本效益,并提供操作灵活性,这是可变弯度概念的主要驱动力。
P180 Avanti II 中的每个组件和系统都经过精心设计,可在所有飞行条件下提供最高水平的效率和安全性。但其成功的真正关键在于先进的设计和许多创新解决方案,其中最重要的是三升力面配置。飞机的前翼有助于升力,因为它是一个固定表面,前翼的俯仰角配置使其始终在主机翼之前失速。由此产生的自动机头下沉效果确保了高迎角下的出色飞行性能。这些空气动力学优势源于飞机的创新设计和构造,使气流在飞机机翼弦的很大一部分上呈层流状。此外,螺旋桨的推力配置可防止螺旋桨湍流干扰飞机机翼的空气动力学,从而降低总阻力并提供比前向螺旋桨飞机高得多的性能。
PLTW航空航天工程本课程介绍了飞行和空气动力学的原则,并为应用工程原理奠定了基础。这种空气动力学课程的重点是研究空气围绕机翼的流动。学生将与技术进行互动,该技术模拟了各种翼型设计并确定各种形状的气流。本课程还引入了航空工程作为跨学科行业,包括其他工程领域。学生将学习工程设计过程,其中包括定义需求或问题,研究相关的原理和解决方案,创建设计,测试原型,评估和重新设计。还将探索飞机性能与工程其他方面(例如设计跑道)之间的关系。学生将学习分析和解释数据以提高性能。参加肯塔基技术学生协会会大大增强教学。
飞机是历史上最巧妙、最了不起的发明之一。它无疑是改变世界最深远的发明之一。空气动力学的理念如何诞生,科学技术如何发展,将飞机打造成革命性的机器,这就是这部多卷本著作《风及其它:美国空气动力学史纪录片之旅》所讲述的史诗故事。继第一卷记述了飞机的发明和美国航空研究机构的建立,第二卷记述了 20 世纪 20 年代和 30 年代的飞机设计革命和对改进机翼的追求之后,本卷探讨了飞艇、水上飞机和旋翼飞机的空气动力学。2005 年,技术史学会为《风及其它:美国空气动力学史纪录片之旅》颁发了第一届尤金·S·弗格森奖,以表彰其杰出的原创参考文献。引文部分如下:
检索计划利用道路和空中检索服务都利用新南威尔士州的救护车临床医生将患者从较低的敏锐设施转移到能够提供明确护理的人。检索是新南威尔士州救护车工作量的很大一部分,该团队促进了乘坐公路,直升机和固定机翼的检索,用于较高的敏锐患者。现代医疗保健依赖于从较小的设施转介到提供专业服务的设施,以及居住在没有专业服务的地区的患者的首次演讲。本质上,这需要在位置之间旅行。在许多地区,新南威尔士州的救护车代表了进行检索的单一门户网站,并确定新南威尔士州的救护车是卫生系统有效性的基本利益相关者。
本文提出了一种基于全局-局部建模方法的轻型结构多尺度优化策略。该方法应用于民用飞机的实际机翼结构。机翼的初步设计可以表述为一个约束优化问题,涉及结构不同尺度的几个要求。所提出的策略有两个主要特点。首先,通过包括每个问题尺度上涉及的所有设计变量,以最一般的意义来表述问题。其次,考虑两个尺度:(i)结构宏观尺度,使用低保真度数值模型;(ii)结构中观尺度(或组件级),涉及增强模型。特别是,结构响应在全局和局部尺度上进行评估,避免使用近似分析方法。为此,完全参数化的全局和局部有限元模型与内部遗传算法相连接。仅为结构中最关键的区域创建精炼模型,并通过专用子建模方法链接到全局模型。
摘要:本文旨在指出机身腐蚀的一些特性、外力对飞机蒙皮元素的影响以及它们对结构完整性的影响。腐蚀过程通常与飞机结构元素的疲劳有关,这是由许多因素引起的,例如载荷类型、材料性质、腐蚀环境等。本文的重点不是腐蚀过程,而是飞机机翼设计元素特有的载荷系数及其对关键结构元素腐蚀的影响。机翼腐蚀被认为是环境影响蒙皮和连接部件(铆钉、螺钉和焊接接头)受损表面保护的结果,这种影响是由机翼的静态和动态应力以及整体上各个结构元素的相互作用引起的。材料的疲劳进一步增强了各个结构元素的运行动态性。及早发现腐蚀过程对于飞机的整体安全通常至关重要。本文提出的建议是为了改进工作体系,确保飞机在抗腐蚀损伤方面的安全运行。
该项目探索了全碳纤维增强聚合物无人机 (UAV) 的商用飞机的经典机翼结构。它是多个研究飞机不同部件的小组合作工作的一部分。本报告的目的是介绍更环保、更高效的 2:1 版 Skywalker X8 内翼结构的设计。为了使飞机尽可能高效,结构需要轻量化。首先使用 XFLR5 近似计算负载,并进行初步设计。然后使用 Ansys Static Structural 程序中的有限元分析 (FEA) 对该设计进行测试。测试的材料是碳纤维/环氧预浸料。机翼的最终设计重 3.815 公斤,由一根翼梁和 1 毫米厚的蒙皮组成。整机重量(包括其他研究小组研制的推进系统和翼尖鲨鳍小翼)为20.262千克,升阻比也经过计算,得出最有效的迎角在2-3°左右。
本文提出了一种基于全局-局部建模方法的轻型结构多尺度优化策略。该方法应用于民用飞机的实际机翼结构。机翼的初步设计可以表述为一个约束优化问题,涉及结构不同尺度的若干要求。所提出的策略有两个主要特点。首先,问题以最一般的意义来表述,包括每个问题尺度所涉及的所有设计变量。其次,考虑两个尺度:(i)结构宏观尺度,使用低保真度数值模型;(ii)结构中观尺度(或组件级),涉及增强模型。特别是,结构响应在全局和局部尺度上进行评估,避免使用近似分析方法。为此,完全参数化的全局和局部有限元模型与内部遗传算法交互。只为结构最关键的区域创建精炼模型,并通过专用的子建模方法链接到全局模型。