طراحی اتصال بال-fuselage یک عامل مهم در آئروودینامیک کلی یک هواپیما است، این منطقه، که در آن بال با فیوزاژ مطابقت دارد، تجربه تعاملات پیچیده جریان هوا که به طور مستقیم بر روی جذب خطوط عملکرد پایین تر از عملکرد، نشان می دهد که بهینه سازی این اتصال به دست آورد قابل توجهی در بهره وری سوخت، سرعت و دامنه از هواپیماهای اولیه با تیز، یک نوار مدرن به سمت های طراحی یکپارچه تر از عملکرد و اتصال به طور مستقیم ترکیب شده است.

Aerodynamic Drag و اجزای آن

Aerodynamic کشیدن نیروی مقاومت است که با حرکت یک هواپیما مخالفت می کند (هواپیمایی که کل کشش را تشکیل می دهد، مجموع چند جزء است: القا شده (همراه با نسل آسانسور)، [Fage:2parasitis کشیدن] (شکل تعجب آور، اصطکاک پوست، و مداخله)، و [F کشش] [F کشیدن] اتصال مستقیم (F کشیدن نوار مربعی از سرعت اتصال عمودی: کشیدن خط لوله کش5).

تقاطع بال-Fuselage: یک منطقه بحرانی

در ریشه بال، لایه مرزی از فیوزها با بال ادغام می شود. تغییرات Abrupt در انحنا یا هندسه می تواند باعث جدایی جریان، ترویج تشکیل vortices نه تنها افزایش می یابد، بلکه می تواند باعث ایجاد بوفه و سر و صدا شود. Interference کشیدن به ویژه در پیکربندی های کم و بالا، که در آن اتصال فیزیکی ضروری است.

جریان جدایی و Vortex

هنگامی که جریان هوا با یک تغییر ناگهانی در شکل مواجه می شود - مانند یک گوشه تیز (در تقاطع بال-fuselage) - نمی تواند از خط و انحراف از سطح پیروی کند، این جدایی یک منطقه از عقب نشینی فشار کم را ایجاد می کند: این vortics را به طور چشمگیری تغییر می دهد.

تکامل تاریخی طراحی تقاطع

هواپیماهای مسافربری اولیه اغلب اتصالات ساده و صریح با پریت های بزرگ را برای پیوستن به بال به بدنه نشان می دهند. Douglas DC-3، به عنوان مثال، از یک نمایشگاه استفاده می کند که باعث کاهش کشش در مقایسه با طرح های قبلی می شود، زیرا هواپیماهای جت ظاهر شدند، مهندسان سرعت های "کین شده" را افزایش دادند. بوئینگ 707 بال های فشرده شده با حصار مرزی را به دقت کنترل جریان راست در خطوط لوله های شکسته شده 737 (یک خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط خطوط کوچک بوئینگ کلاسیک).

استراتژی های طراحی برای کاهش

چندین استراتژی اثبات شده برای کاهش کشش در اتصال بال-fuselage وجود دارد که هر کدام به علل ریشه مداخله و جدایی می پردازد، اغلب ترکیب شکل گیری هندسی با دستگاه های فعال یا غیرفعال.

دانلود بازی Fairings and Fillets

نمایشگاه های ثابت –مووت، به تدریج پانل های منحنی – گوشه ای از همکادو را که در آن بال با بدنه مطابقت دارد، از بین می برند، سرعت جریان را کاهش می دهند و از جدایی جلوگیری می کنند. پرتس می تواند برای ایجاد یک شیب فشار مطلوب که لایه اتصال را حفظ می کند، طراحی شود.

گرد و غبارهای بال-Fuselage Contours

مفهوم ترکیبی بال-fuselage (BWB) بهینه سازی اتصال را به شدت با حذف اتصال متمایز به طور کامل، در یک طراحی بات، بال و بدن به یک سطح بلند یکپارچه، به شدت کاهش لوله مداخله قابل توجه به خطوط هوایی کامل هنوز هم تجربی، بسیاری از هواپیماهای مدرن استفاده از خطوط قطع شده [F] [F1] بالقوه برای ایجاد یک خط لوله ساده و برجسته کننده است.

ژنراتورهای Vortex

دستگاه های کوچک مانند به نام ژنراتورهای vortex می توانند در نزدیکی اتصال قرار بگیرند تا لایه مرزی را انرژی بخشیده و جداسازی را به تاخیر بیندازند، بر خلاف vortic های مضر ناشی از جدایی، این vortic های کنترل شده هوای پر انرژی را از جریان آزاد به لایه آهسته تر تقسیم می کنند و به آن کمک می کنند تا به آن در برابر منصفانه سازی Vortex متصل شود.

کنترل جریان Active Flow Control

روش های فعال شامل تزریق یا مکش هوا در اتصال برای تغییر لایه مرزی است. Suction مایع کم تنفس را حذف می کند، در حالی که دمیدن می تواند جریان های جدا شده را دوباره برقرار کند. محرک های پلاسما و جت های مصنوعی جایگزین های پاسخگو، سبک وزن را ارائه می دهند، اگرچه هنوز هم در مراحل تحقیق، جریان فعال وعده های کنترل جریان برای اتصال آئرودینامیک در زمان واقعی، کاهش یک پاکت گسترده پرواز.

· iculic در بهینه سازی

طراحی اتصال مدرن به شدت به مهندسان CFD متکی است که می توانند هزاران تغییر هندسی، ارزیابی کشش، آسانسور و لحظه زمین را شبیه سازی کنند.R.NS و LES حل کنندگان جذب تعاملات پیچیده vortex و شیب های فشار چند منظوره تعادل با محدودیت های ساختاری (وزه، استرس، حجم برای مخازن سوخت) نتیجه یک شکل منصفانه است که ممکن است به دنبال تولید کنندگان جریان ارگانیک باشد و دقیقاً مدیریت منابع جریانی مانند شرکت های جریان های چند منظوره.

تاثیر بر عملکرد هواپیما

حتی کاهش کوچکی در مداخله باعث صرفه جویی عملیاتی قابل توجه می شود.برای یک شرکت هواپیمایی معمولی باریک بدن، کاهش 1٪ در کل کشیدن می تواند مصرف سوخت را با ده ها هزار دلار در سال کاهش دهد.در یک ناوگان، که میلیون ها دلار کاهش می یابد، همچنین انتشار گازهای گلخانه ای - دی اکسید کربن و اکسید نیتروژن - کمک به اهداف زیست محیطی، علاوه کاهش مداخله برای کشیدن بال سبک تر (سرعت بالا) را بهبود می دهد.

Airbus به نمایشگاه پیشرفته بدنه A350 اشاره می کند به عنوان یک مشارکت کننده به کاهش سوخت 25٪ آن در مورد هواپیماهای نسل گذشته است. - بوئینگ 787 یک قطعه قطعه قطعه قطعه قطعه و طراحی ریشه بهینه شده به طور مشابه افزایش بهره وری هواودینامیکی.

آینده روند در طراحی Junction

ترکیب شده با Wing Body و Hybrid Wing Body

این پیکربندی ها به طور ذاتی مداخله را با ادغام بال و بدنه، ناسا، بوئینگ و ایرباس به تحقیقات مفاهیم برای شرکت هواپیمایی تجاری ادامه می دهند و هدف قرار دادن صرفه جویی در سوخت 30 تا 30 درصد بر روی طرح های معمولی است.چالش اصلی ادغام ساختاری و کابین است، اما مزایای آیرودینامیک به خوبی تثبیت شده است.

کنترل جریان Laminar در Wing Root

گسترش جریان طبیعی لامینار (NLF) به اتصال بال-fuselage به دلیل آشفتگی از لایه مرز فیوز، دشوار است. Active laminar Flow Control (از طریق مکش از طریق فلز کوچک یا کامپوزیت پوست) ممکن است جریان لامیناتور را در بخش بزرگتر از ریشه، کاهش هواپیماهای تحقیقاتی پوست مانند ناسا / 757 فن آوری های تست شده توسط محیط زیست مانند این فن آوری های برش 757 آزمایش شده است.

طراحی های Biomimetic

طبیعت الهام بخش است: لوله های گوپبک و اتصالات بال پرنده ای که الهام بخش دستگاه های کنترل جریان منفعل هستند. بیانگر نمایشگاه های زیستی سیمیتیکی است که وعده داده اند در به تاخیر انداختن جدایی و کاهش قدرت vortex، این اشکال غیرمتعارف می توانند با استفاده از تکنیک های افزودنی تولید شوند.

نتیجه گیری

اتصال بال-fuselage یک نقطه کانونی برای بهینه سازی آئرودینامیک است. طراحی آن نیاز به تعادل بین آئرودینامیک، ساختارها، تولید و معماری کلی هواپیما دارد.از طریق مختصات منصفانه، خطوط ترکیبی، ژنراتورهای vortex و بهینه سازی CFD، مهندسان همچنان به کاهش مداخله ادامه می دهند، زیرا هواپیماهای آینده، بدنه های مخلوط و کنترل پیشرفته را به طور کامل اتصال می دهند - حتی ممکن است یک اصل جریان پایدار را حفظ کنند.