民用飞机自然层流机翼研究进展.pdf

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1、第4卷第4期航空工程进展V01．4No．42013年11月ADVANCESINAER()NAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNov．2013文章编号：1674—8190(2013)0439908民用飞机自然层流机翼研究进展李权，段卓毅，张彦军，雷武涛，许瑞飞(中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院，西安710089)摘要：新世纪航空市场对能耗、噪音等限制性要求继续加强，新一代民用飞机需要在气动减阻方面取得重大突破，自然层流机翼技术成为研究热点。总结了层流技术类别，回顾了自然层流机翼的主要研究历程，介绍了当前正在开展的欧洲TEI。FONA计划和美国

2、ERA计划中的自然层流机翼的研究进展，概述了自然层流机翼应用情况和自然层流短舱，分析了自然层流机翼的实际应用难题，展望了自然层流技术在新一代民用飞机中的应用。关键词：民用飞机；自然层流；TELFONA；ERA；机翼设计；减阻中图分类号：V211．2文献标识码：AProgressinResearchonNaturalLaminarWingforCivilAircraftLiQuan，DuanZhuoyi，ZhangYanjun，LeiWutao，XuRuifei(TheFirstAircraftInstitute，AviationIndustryCorporationo

3、fChina，Xi’an710089，China)Abstract：Inthenewcentury，theaviationmarketcontinuestostrengthentherestrictiverequirementssuchasenergyconsumptionandnoisedepressionetc．，thenewgenerationofcivilaircrafthastomakesignificantpro—gressinaerodynamicdragreduction．Naturallaminarflowwingbecomesaresearchho

4、tspot．Thelaminartech—nologyclassificationisoutlined，themainresearchhistoryofnaturallaminarflowisreviewed，thenewprogressoflaminarflowinEuropeTEI。FOI。NAprojectandUSERAprojectwhichareongoingisintroduced，theappli—cationofnaturallaminarflowwingandnaturallaminarflownacellearereviewed，theprobl

5、emsofnaturallaminarflowwinginactualapplicationareanalyzed，andtheapplicationofthetechnologyofnaturallaminarflowonnewcivilaircraftiSlookedahead．Keywords：civilaircraft；naturallaminarflow；TELFONA；ERA；wingdesign；dragreduction0引言国际航空运输协会(IATA)在2009年12月7日～18日召开的哥本哈根会议期问公布了航空业的减排目标，承诺：到2020年前将N

6、()。排放减少80％，CO：排放减少50％(燃油消耗减半)，事故概率减半，飞机可感受噪音减半(将机场边界处的噪声降低到65dB)，航空运行周转效率大幅提高。根据这一目标，新一代民用飞机的研制需要在气动收稿日期：20130806；修回日期：201310—07基金项目：先进高效机翼设计技术研究(MJF201103)通信作者：李权，lqq0309@163．corn减阻技术领域取得重大突破。对于现代大型民用飞机，约50％的阻力来自空气与飞机表面的摩擦阻力。研究表明，采用层流机翼设计(机翼、垂尾、平尾)和层流短舱设计可以降低摩擦阻力30％左右。目前，自然层流机翼已经在中小型飞机

7、，如本田喷气公务机、体育滑翔飞机及“全球鹰”无人机上成功使用；大型民用客机由于飞行雷诺数较高，飞机表面实现稳定的自然层流比较困难，自然层流技术仍处于探索之中。自20世纪70年代“石油危机”以来，大型民用飞机自然层流技术研究一直持续开展；新世纪航空市场对能耗、噪音等限制性要求持续加强，自然层流技术再次被寄予厚望，成为各航空强国的研究重点之一。400航空工程进展第4卷本文回顾了自然层流机翼的三个主要研究历程，介绍了当前正在开展的欧洲TELF()NA计划和美国ERA计划中自然层流机翼研究进展，对自然层流机翼应用情况和自然层流短舱进行了概述，对自然层流机翼实