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国际新研发:含有玻璃纤维增强材料的机翼表面可降飞机噪音

   日期:2020-06-20     来源:复材网译    浏览:197    评论:0    
核心提示:德国航空航天中心、Invent和慕尼黑工业大学参与FlexMat项目,正在研发机翼和移动表面之间的柔性表面部件,以减少噪音。飞机产生
 德国航空航天中心、Invent和慕尼黑工业大学参与FlexMat项目,正在研发机翼和移动表面之间的柔性表面部件,以减少噪音。

 

飞机产生的部分噪声由机翼产生。在高升力设备和操纵面与机翼相遇的地方,这些翼型与围绕它们流向机翼固定部分的空气之间会突然过渡。空气动力学研究表明,这种过渡是造成某些噪音的原因。机翼和活动表面之间的柔性表面能否减少该区域的噪音?德国航空航天中心的研究人员一直在与Invent和慕尼黑工业大学合作开发FlexMat项目,该项目正在研究这一问题。

这个想法听起来很简单-机翼的固定部分和移动的操纵面或高升力装置之间应避免直接过渡。这可以通过固定翼和活动部件之间的柔性蒙皮来实现。然而,当考虑到对于这种蒙皮的要求时,事情变得更加困难。它必须能够承受极端的空气动力载荷,但不能太僵硬,否则驱动运动部件的系统必须能够施加额外的力。

位于不伦瑞克的DLR复合结构和自适应系统研究所的Martin Radestock说:

“对于未来的层流机翼,襟翼系统和主要机翼之间的连续过渡将是一个巨大的优势,它可以使空气绕过它们而不会产生湍流。这样可以减少气流紊流并确保层流稳定性。”

除其他外,层流翼可降低阻力,这对环境有利。

基于空中客车A320的飞机配置为FlexMat的研究奠定了基础。

Radestock解释:

“我们集中在机翼的外侧区域。前缘的板条被可变形状的前缘(称为下垂襟翼)取代,该叶片在2007年由我们的研究所开发和研究。我们还安装了过渡蒙皮。”

在副翼和机翼后缘之间采用了慕尼黑技术大学的过渡三角形。

由橡胶和玻璃纤维制成的人造蒙皮

经DLR测试的过渡蒙皮的跨度为一米。它由多种材料组成,包括合成橡胶-乙丙二烯单体橡胶(EPDM)和玻璃纤维增强复合材料。橡胶构成了蒙皮的基础,研究人员在玻璃的内外表面上以不同的间隔插入了玻璃纤维板。过渡蒙皮的变形特性可以通过柔软的橡胶和刚性玻璃纤维条的位置进行调整。研究人员努力将局部变形保持在最小程度,以使玻璃纤维复合材料和橡胶不会分离。

“使用演示机进行的最后测试表明,被测试的机翼蒙皮非常耐磨,并且在很大程度上可以变形。在极端变形的情况下,唯一需要注意的是油漆工作,确保它不会开裂。”

已经证明在机翼前缘上使用柔性蒙皮是可行的。为了检查使用此技术实际上可以减少噪音和阻力的程度,并确定皮肤的最大负载极限,将需要进行进一步的测试。

 
 
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