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Flap Aerodynamics의 기본 사항

플라이스는 윙의 캠버를 일시적으로 교체하여 작업하며 일부 디자인에서 퐁 길이와 표면 영역입니다. 플랩을 배치하면 날개의 최대 리프트 계수가 증가하여 항공기가 안전한 테이크아웃 및 착륙을 위해 저속에서 충분한 리프트를 생성 할 수 있습니다. 그러나 이러한 동일한 기하학적 변화도 드래그를 증가시킵니다. 플랩에 영향을 미치는 유형에 따라 향상된 개선에 필수적입니다.

  • Induced drag 리프트의 발생과 날개의 스팬 로딩과 직접 관련; 플랩은 유도 된 드래그로 redistributing 리프트.
  • Parasitic drag 는 플랩 표면의 마찰과 압력 저항에서 자체, 뿐만 아니라 배치된 구조에 있는 어떤 간격 또는 단계.
  • Wave drag은 트랜스파머 속도로 관련이 된다; 거의 설계된 플랩 배포 충격 유도 분리를 일으킬 수 있다.

차세대 플랩 디자인은 기존의 페널티없이 높은 리프트를 달성하기 위해 드래그 증가에서 분리 리프트 향상을 위한 것입니다. 이것은 경계 층 행동, 압력 윤활제 및 유량 분리 메커니즘의 깊은 이해를 요구합니다. 높은 리프트 시스템은 항공기의 가장 복잡한 항공 우주 장치입니다. 감소된 드래그 요구 멀티 디큐어 혁신을 위해 그들을 최적화하십시오.

벼락 디자인의 Drag Reduction 전략

Leading-Edge 장치

콘티넨탈은 콘티넨탈의 엣지와 크루거 플랩을 배치하여 날개의 앞 가장자리에서 높은 각도에서 높은 앵글에서 부드러운 기류를 배치합니다. 현대 디자인은 연속 모양과 가변 간격을 사용하여 터치로 조기 전환을 유발하지 않고 경계 층 분리를 지연시킵니다. 일부 차세대 개념은 기존의 슬릿을 ]] adaptive 주요한 가장자리[FLT:] curvature를 원활하게 변경하고 NASA의 시스 속도가 저하되는 프로젝트에서 스티칭을 생산할 수 있는 턴을 대체합니다.

횡단보도

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적응 및 모링 표면

플래티넘의 궁극적인 표현은 완전히 적응형 날개이며, 날개 자체가 다른 조건을 최적화하기 위해 비행에 변화하는 모양을 모두 갖춘 날개입니다. 이 시스템은 유연한 피부, 내부 준수 메커니즘 및 분산 된 액추에이터의 조합을 사용합니다. 장점은 드래그 ‐ 프로덕션 갭의 제거를 포함하며, 유도 된 드래그를 줄이기 위해 테일러 리프트 배포를 가속화 할 수있는 능력과 하위 표면 드래그 변경을 통해 흐름 분리를 억제 할 수있는 용량을 포함합니다. 예를 들어 [[LT]] [[LT]]] 플래티넘의 제어 기능, 높은 회전 속도, 높은 회전 속도, 높은 회전 속도, 높은 회전 속도, 높은 회전 속도, 높은 회전 속도, 높은 회전 속도, 높은 회전 속도, 높은 회전 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도, 높은 속도

고급 재료 및 법 시스템

현대 플랩을위한 재료 선택은 높은 뻣뻣함 무게 비율, 피로 저항 및 형태 구조를 수용 할 수있는 능력에 대한 필요성에 의해 구동됩니다. 탄소 섬유 강화 폴리머 (CFRP)는 경량과 강하기 때문에 현재 높은 ‐ 리프트 구성 요소를 지배합니다. 그러나 변죽 플랩의 경우 기존 CFRP는 모양 변경에 필요한 유연성을 필요로합니다. 이것은 다음과 같은 개발으로 이끌었습니다.

  • Shape-memory alloys (SMAs) – Nitinol과 같은 모양을 가열하고 그 후에 predefined 형상으로 돌려 줄 수 있습니다. SMAs는 최소 이동 부품과 작동을 허용하고 부드러운 윤곽을 생성합니다.
  • Piezoelectric 액추에이터 – 스트로크 길이에 제한되어 있지만, 활성 유량 제어 응용 프로그램에 대한 빠른 정확한 모양 조정을 제공.
  • Flexible Composite skins – 섬유 메쉬로 강화 된 elastomeric matrices에서 만든, 스트레스 농도없이 큰 탄성 변형을 할 수 있습니다.

보잉의 ecoDemonstrator 프로그램은 기존의 경첩을 힌 플랩과 비교하여 90 % 이상의 부분에서 감소를 보여주는 통합형 모양 메모리 합금 액추에이터를 사용하여 합성 트레일 엣지 플랩을 테스트했습니다. 이와 같이, 에어버스의 연구는 스마트 지능형 항공기 구조 (SARISTU)는 SMA와 매우 에틸렌 분자와 폴리 에스테르를 가진 유연한 피부를 결합하는 무조직 플랩 개념을 설명했습니다.

Flap Optimization의 Computational Fluid Dynamics

현대 플랩 디자인은 computational 유체 동적 (CFD) 물리적 프로토 타입 구축하기 전에 광대 한 디자인 공간을 탐구하는 시뮬레이션을 나타냅니다. 높은 ‐fidelity Reynolds‐averaged Navier‐Stokes(RANS) Solrs 및 더 많은 대형 ‐eddy 시뮬레이션 (LES) 방법, 엔지니어가 배포 된 플랩을 포함하여 복잡한 흐름 필드를 예측할 수 있습니다. , 분리 된 흐름 영역 및 주요 응용 분야 : 주요 응용 프로그램.

  • ShapeOptimize – adjoint 메소드를 사용하여 여러 리프트 계수에서 드래그를 최소화하기 위해 플랩 윤곽선을 자동으로 조정합니다.
  • Multi-disciplinary optimization] – 구조적 finite-element 모델을 가진 결합 CFD는 형태를 변형시키는 것은 두 가지 항공동적 효율적이고 구조적으로 무례합니다.
  • Unsteady analysis – 동적 배포 시퀀스를 공부하고, 역동적 인 공기역학적 부하가 발생하지 않도록 보장한다.

예를 들어, 독일 항공 센터 (DLR)의 연구원들은 CFD를 사용하여 트랜스포머 날개의 morphing-edge 플랩을 최적화하고, 크루즈 드래그의 4% 감소를 달성하고, 섀시 마진을 유지하면서. 이 시뮬레이션은 비행 테스트 전에 바람 tunnel 데이터에 대한 검증되며, 개념에서 인증까지의 안정적인 경로 제공.

Next-Generation Flaps의 테스트 및 검증

CFD는 무분해할 수 있지만 물리적 테스트는 인증에 필수적이며, 현상을 발견하지 않는 현상을 발견하기 위해 사용됩니다. 변형 플랩의 바람 tunnel 테스트는 공기역학적 힘뿐만 아니라 피부 변형, 액추에이터 부하 및 소음 수준뿐만 아니라 측정해야합니다. NASA의 X‐53 Active Aeroelastic Wing[F 드래그:1] 또는 [FLT:] 또는 :[FLT:]:[FLT:]:2]:[FLT:]:3]:[FLT:]:3]:[FLT:]:[FLT:]:]:[FLT:]:[FLT:]]:[FLT:]:]:]:[F:]:[F:]:[F:]:[F:]:]:[F:[F:]:[F:]:[F:[F:]:[F:[F:]:[F:]:]:]:]:[F:[F:]:]]]]]:[F:[F:]:[F:]

morphing 플랩의 인증 경로는 기존의 방사성 규정이 분리 된 표면 때문에 새로운 방법론이 필요합니다. FAA 및 EASA와 같은 Agencies는 산업과 협력하여 유연한 피부 및 액추에이터의 실패 안전 행동 및 피로 생활에 대한 적응 구조에 대한 인증 기준을 개발하는 데 사용됩니다.

미래 전망과 Broader 충격

혁신적인 플랩 디자인을 통해 드래그 감소는 지속 가능한 항공을 향해 더 큰 푸시의 한 구성 요소입니다. 라비나 유량 제어, 고급 엔진 및 경량 구조와 결합 된, 낮은 드래그 플랩은 10 년 동안 총 항공기 드래그에 15 ~ 20 %의 감소에 기여할 수 있습니다. 배전 전기 추진] morphing 플랩이 추가 된 추가 시너지-배전을 제공합니다. LTgary ]] LTgary-FLT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2 LT:2:2 LT:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:2:

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