날개의 디자인은 항공기의 전체적인 공기역학에 중요한 요소입니다. 날개가 흄을 만나는 이 지역은, 직접 끌기에 영향을 미치는 복잡한 공기 흐름 상호 작용을 경험합니다. 엔지니어들은 이 접합량을 최적화하는 것이 연료 효율, 속도 및 범위에 실질적으로 이득을 나타냅니다. 샤프와 초기 항공기에서, 부드러운 조화 된 윤곽을 가진 현대 항공 우주에 멍이 섞인 코너, junction의 진화는 더 높은 성능과 높은 성능을 반영합니다.

Aerodynamic Drag 및 그 구성 요소

에어로역학 드래그는 공기를 통해 항공기의 움직임에 반대하는 저항력입니다. 총 드래그는 여러 구성 요소의 합입니다: 유도된 드래그] (짐 발생과 관련), parasitic 드래그]]] (컴프레서 드래그, 피부 마찰, 간섭 드래그), [[F 드래그]]]]]wave 드래그[LT:2] 틸트의 상호작용을 위한 공법의 기초가 됩니다.

날개-Fuselage Junction: 긴요한 지역

윙 루트에서, 흄의 경계 층은 날개의 그와 병합. curvature 또는 기하학의 멍이 변화는 흐름 분리를 일으킬 수 있습니다, 자궁 형성을 촉진. 이 자궁은 드래그뿐만 아니라 뷔페와 소음을 유도 할 수 없습니다. 간섭 드래그는 특히 저 추잉 및 고 추잉 구성에서 발음, 접합 압력 윤활제가 다릅니다. 지역 흐름 물리학 이해는 junction에 대한 효율적인 설계에 필수적입니다.

흐름 분리 및 Vortex 형성

이 튜닝은 튜닝의 갑작스런 변화를 볼 때 윙-후젤리지 교차로에서 날카로운 구석과 같은 모양으로 갑작스런 변화를 만날 수 없습니다. 이 분리는 저압 구식과 헛간 보식의 지역을 만듭니다. 이 vortices는 프리스트림에서 에너지를 추출하고 드래그 힘을 증가시킵니다. 이 vortices의 크기와 강도는 junction 기하학, Reynolds 번호 및 각 LTAL [LT] 튜닝의 특성에 따라 다릅니다. [FAL] 튜닝의 튜닝 특성 : [FAL] 튜닝의 튜닝 특성 : [FAL]

Junction Design의 역사

초기 추진기 항공기는 종종 블리자드의 묶음을 특징으로하는 덩어리 접합을 특징으로 합니다. 예를 들어 Douglas DC-3는 초기 설계와 비교하여 드래그를 줄여주는 공정을 사용했습니다. 제트 항공기가 출현한 엔지니어는 더 세련된 "kinked" 접합을 개발했습니다. 보잉 707은 swept 날개를 결합하여 루트에서 스팬 방향 흐름을 제어합니다. 1980년대에 보잉 737은 737은 737을 갖는 787은 787의 스트레인을 스트레인을 최적화하고, 787의 스트레인을 최적화하는 데 중점을 두었습니다.

Drag Reduction에 대한 설계 전략

몇몇 입증된 전략은 날개 마찰 접합에 끌기 감소시키기 위하여 존재합니다. 각 주소는 방해의 뿌리 원인 및 별거, 수시로 활동적인 수동태 장치를 가진 기하학 형성을 결합합니다.

공정 및 필렛

윙은 햇살을 돋보이는 콘캐브 코너를 채우기 위해 점차적으로 곡선된 패널을 고정했습니다. 그들은 멍에 모서리를 제거하고, 흐름 가속을 감소시키고, 분리를 방지합니다. 필렛은 경계층을 부착하는 유리한 압력 가교를 생성하도록 설계 될 수 있습니다. 공정의 길이와 곡률은 특정 크루즈와 오프 디자인 조건에 조정되어야 합니다. 일부 고급 개념은 ]를 탐구합니다. ]]는 서로 다른 모양을 유지하도록 하는 것이 최선의 방법입니다.

혼합 날개-Fuselage Contours

블렌딩된 날개-fuselage (BWB) 개념은 분기점 최적화를 통해 분기점의 분기점에 대한 분기점 최적화를 갖게 됩니다. BWB 디자인에서는 날개와 몸은 단일 리프팅 표면으로 통합되어, 분기점이 상승합니다. BWB 항공사가 여전히 실험적이지만, 많은 현대 항공기 사용 ]의 분기점 윙의 분기점은 X-FB의 분기점이 매우 높으며, 이는 기존의 XFB가 보다 더 크게 향상될 수 있는 것입니다.

Vortex 발전기

vortex 발전기라고 불리는 작은 반동 장치가 경계 층과 지연 분리를 강화하기 위해 접합부 근처에 배치 될 수 있습니다. 분리에 의한 유해한 자성과 달리, 이러한 제어 된 자성 믹스 에너지 공기는 더 느린 경계 층으로, 공정에 부착을 돕는. Vortex 발전기는 종종 기존 항공기에 개조 된 기체로 사용되어 예상치 못한 방해 문제를 완화합니다.

공급 능력

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Optimization에 따른 Computational Fluid Dynamics

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항공기 성능에 대한 영향

간섭 드래그의 작은 감소는 상당한 운영 절감으로 번역합니다. 전형적인 좁은 바디 라이너의 경우, 총 드래그의 1 % 감소는 항공기 당 연간 수천 달러의 연료 소비를 줄일 수 있습니다. 함대에, 그 수백만이됩니다. 낮은 드래그는 또한 배출을 감소시키고 이산화탄소와 질소 산화물을 돕는 환경 목표를 달성합니다. 또한, 감소 된 간섭 드래그는 가벼운 날개 구조 (근체 부하가 낮아집니다)을 허용하고 같은 마진 뷔페와 같은 높은 특성을 향상시킬 수 있습니다.

Airbus는 전 세대 항공기에 비해 25 %의 연료 연소 감소로 A350의 고급 날개 바디 페어링]을 시동합니다. 보잉 787의 원피스 복합 날개와 최적화 된 루트 디자인이 유사하게 공기역학 효율성을 향상시킵니다. F-35과 같은 군사 항공기는 초음파 및 트랜스닉 성능에 대한 주의적인 접합 디자인에서 혜택을 제공합니다.

Junction Design의 미래 동향

혼합 날개 몸과 잡종 날개 몸

이 구성은 날개와 흄을 통합하여 방해를 최소화합니다. NASA, 보잉 및 에어버스는 상업용 항공의 BWB 개념을 연구하기 위해 계속되고, 기존의 디자인에 30-50% 연료 절감을 목표로합니다. 기본 도전은 구조적이고 캐빈 통합이지만, 항공적 이점은 잘 설립됩니다.

윙 루트의 라미네르 유량 제어

스트라이크의 자연적인 laminar 교류 (NLF)를 날개 fuselage 접합에 확장은 fuselage 경계 층에서 turbulence 때문에 어렵습니다. 활동적인 laminar 교류 통제 (micro 관통되는 금속 또는 합성 피부를 통해서 흡입을 통해)는 램버스가 날개 뿌리의 더 큰 부분을, 감소시킵니다 피부 마찰 끌기 감소시키기 위하여 흐를 수 있습니다. NASA/Boeing 757 ecoDemonstrator와 같은 연구 항공기는 그런 기술을 시험했습니다.

Biomimetic 디자인

자연은 영감 : humpback 고래의 관대와 새 날개 바디 접합은 수동 흐름 제어 장치를 고무. 시뮬레이션 된 생물 실험 쇼는 분리를 지연하고 vortex 강도를 감소시키기 위해 약속합니다. 이러한 비공식 모양은 첨가제 기술을 사용하여 제조 될 수 있습니다.

관련 기사

윙-후젤리지 접합은 항공 우주 최적화에 대한 초점이 남아 있습니다. 이 디자인은 공기역학, 구조, 제조 및 전체 항공기 아키텍처 사이의 균형을 요구합니다. 공정, 혼합 윤곽선, vortex 발전기 및 CFD 구동 모양 최적화를 통해 엔지니어는 방해 드래그를 줄이기 위해 계속됩니다. 미래의 항공기가 혼합 된 날개 본체 및 고급 유량 제어를 채택하여 접합은 완전히 사라질 수 있습니다. 또는 활성 관리의 더 정교한 영역이 될 수 있습니다. 따라서, 최상의 비행 원칙에 대한 필수 조건은 다음과 같습니다.