据德国宇航中心网站2020年6月5日刊文,飞机的一部分噪音是由机翼产生的。在高升力装置和操纵面与机翼衔接的地方,那些机翼周围流动到机翼固定部分的空气会发生突变。空气动力学研究表明,这种突变是造成部分噪音的原因。机翼和组操纵面之间的柔性表面能减少这一区域的噪音吗?德国宇航中心(DLR)的研究人员一直在与Invent GmbH公司和慕尼黑技术大学就FlexMat项目进行合作,该项目正在研究这一问题。 原理很简单,就是需要避免机翼固定部分和操纵面或高升力装置之间的直接过渡。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,这种蒙皮的要求非常苛刻。它必须能够承受极端的空气动力载荷,但不能太硬,否则驱动运动部件的系统必须能够施加额外的动力。DLR复合结构与自适应系统研究所的马丁·拉德斯托克(Martin Radestock)表示:“襟翼系统和主机翼之间的连续过渡将是未来层流机翼的一个巨大优势,它允许空气在没有湍流的情况下绕过它们,这可以减少气流紊流并确保层流稳定性。”此外,层流翼可降低空气阻力。 空客公司A320飞机的结构为FlexMat项目研究提供了基础,其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。马丁·拉德斯托克说,“我们研究集中在机翼的外侧区域,前缘上的板条被可变形状的前缘所代替,称为下垂襟翼,它是我们研究所于2007年开发和研究的。我们还安装了过渡蒙皮。” 由橡胶和玻璃纤维制成的过度蒙皮 DLR测试用的过度蒙皮长度为一米,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。橡胶是过度蒙皮的基础,研究人员将玻璃纤维板以不同的间隔插入过度蒙皮的内、外表面。过渡蒙皮的变形特性可以通过柔性橡胶和刚性玻璃纤维带的位置来调节。 马丁·拉德斯托克透露,实验测试显示,被测机翼蒙皮非常耐磨,并且可以在很大程度上变形。如果发生严重变形,唯一需要注意的就是油漆,以确保它不会破裂。机翼前缘使用柔性蒙皮已被证明是可行的,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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