柔性变体飞行器梳齿形翼肋结构的设计与仿真

摘要

察打一体飞行器要求满足宽速域、复杂多变的任务环境，传统的固定翼飞行器无法满足现在的诸多飞行要求。针对这种情况，设计了一种梳齿形翼肋结构，通过控制智能材料驱动翼肋变形来主动改变机翼的外形，从而提高飞行器的气动性能以适应智能变形无人机的任务环境。基于Ansys Workbench对翼肋结构开展了静力学分析并对弦向变弯动态变形过程进行了仿真分析，以翼肋结构前后缘变形角度为关键优化目标，对翼肋结构参数进行优化，从而得到最佳的翼肋结构参数组合。实验结果表明，优化后的翼肋结构在满足屈服强度要求的前提下，可以实现翼肋前缘偏转10.75°，后缘偏转10.75°，这一变形不仅提升了飞行器的升阻比，而且有效改善了亚声速条件下飞行器的气动性能。本文提出的由智能材料驱动的梳齿形翼肋结构，能够实现前后缘的稳定变形，增强了飞行器的爬升能力，降低了燃油消耗，还提供了更加灵活和高效的飞行操控性能。本文采用仿真实验的方法，结果与实际存在一定误差，后续可进行实物的风洞实验。

关键词

变体机翼 / 翼肋结构 / 智能材料 / 智能驱动 / 飞行器