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1、基于马格努斯效应的新型机翼验证北京航空航天大学第二十二届“冯如杯”创意大赛学生参赛论文摘要机翼是飞机的一个重要部件，其主要功用时产生升力。目前典型的机翼设计主要是在机翼的后缘布置副翼、扰流片、襟翼等附翼，达到横向操纵和增减机翼产生的升力的目的。飞机外形设计的发展方向主要有提高飞行速度、提高产生的升力、提高稳定性、提高机动性等。2007年3月国务院正式对外宣布大飞机立项。对于军用运输机、战略轰炸机、预警机等起飞重量大的大型飞机来说，设计首先要考虑足够大的升力。另外像全球鹰等有着特殊的升限要求的飞机也需要有
2、足够的升力。本文所介绍的新型机翼，在机翼前缘横置一根可旋转、截面轮廓与翼型轮廓相吻合的圆柱体，利用马格努斯效应原理，达到提高升力的目的。马格努斯效应是指一个旋转物体的旋转角速度矢量与物体飞行速度矢量不重合时，在与旋转角速度矢量和平动速度矢量组成的平面相垂直的方向上将产生一个横向力，在这个横向力的作用下物体飞行轨迹发生偏转的现象。在机翼前缘横置的圆柱体，在随飞机一起在大气中飞行时如果使其发生旋转，即可产生向上的力，达到增升的目的。本文利用计算机辅助设计(CAD)软件CATIA及计算流体动力学(CFD)软件
3、FLUENT上的模拟实验，验证了该新型机翼能够提高机翼产生的升力。关键字：新型机翼，马格努斯效应，增升，大飞机，CFDI北京航空航天大学第二十二届“冯如杯”创意大赛学生参赛论文AbstractThewingsareimportantcomponentsoftheaircrafts,theirmainfunctionistoprovidelift.Typicalwingdesigncurrentlyisinstallingdevicessuchasailerons,spoilers,flapsinthet
4、railingedgetoachievethepurposeoflateralcontrolandincreaseordecreasetheliftprovidedbythewings.Inaddition,thereisaspecialkindofaircraft-fan-wingaircraft,thefan-wingaircraftincreasetheliftbytherotationofthecylindricalradialturbineswhichareinstalledonthewing
5、.Thedevelopingdirectionoftheaircraftdesignmainlyincludes:enhancingacceleratingtheflyingspeed,increasinglift,increasingstabilityandincreasingmobility.InMarch2007,theStateCouncilannouncedtheestablishmentofthelargeaircraftproject.Forstrategicbombers,airborn
6、ewarningaircraftandmilitarytransportaircraft,whichhavelargetake-offweight,thedesignmustconsiderenoughliftfirst.Inaddition,aircraftliketheGlobalHawk,whichhasaspecialceilingaltituderequirement,alsoneedtohaveenoughlift.Thenewkindofwingdesigndescribedinthisa
7、rticleistoinstallrotatingcylinderinleadingedge,whosecross-sectionalprofileisconsistentwiththeairfoilprofile,achievingthepurposeofincreasingliftwiththeMagnusEffectprinciple.Andalsocanovercomethelargeresistancethatgeneralfan-wingaircraftcannotgetridof.TheM
8、agnuseffectisthephenomenonwherebyaspinningobjectflyinginafluidcreatesawhirlpooloffluidarounditself,andexperiencesaforceperpendiculartothelineofmotion.Ifthecylinderintheleadingedgerotatedwhenflyingtogetherwiththeaircraftint
