T形尾翼非对称载荷设计分析

由于T形尾翼特殊的结构和气动布局形式,其临界载荷的确定除了要考虑对称载荷外,非对称载荷也有可能构成尾翼及后机身结构的设计情况。本文以CCAR25部为设计准则,系统分析了T形尾翼非对称载荷受载的模式与特点,给出了非对称载荷的分析方法与流程,并比较了各设计情况的临界载荷,最终确定出T形尾翼的非对称载荷设计工况。     

民机偏航阻尼器对垂尾飞行载荷的影响

为了研究偏航阻尼器对垂尾飞行载荷的影响,将偏航阻尼器模型与飞机动力学模型相结合,建立了垂尾飞行载荷分析模型。以某型民机为研究对象,对其典型巡航状态下偏航机动、横向离散阵风、发动机失效和往复蹬舵情况进行了计算分析。结果表明,偏航阻尼器可大幅降低飞机横侧向运动参数响应幅值,4种状态下的垂尾载荷均有较大程度降低。     

考虑螺旋桨滑流影响的垂尾飞行载荷设计

依据CCAR-25部偏航机动的设计准则,研究了螺旋桨滑流对垂尾载荷设计的影响.以T型尾翼布局、桨叶右旋的某支线客机为例,分析了螺旋桨滑流对飞机气动特性的影响:拉力系数越大,则滑流对飞机侧向力系数和偏航力矩系数的影响越大;在负侧滑时,滑流对飞机气动特性数据的影响显著;正侧滑时,滑流对飞机气动特性的影响较小.基于飞行力学六自由度非线性微分方程,开展了有/无滑流影响情况下偏航机动仿真和垂尾载荷设计.结果表明:螺旋桨滑流使得飞机的响应幅值增大,算例飞机的垂尾侧向力、弯矩和扭矩限制载荷分别增大5.21％、8.21％和4.85％.     

运输机离散阵风载荷分析

依据CCAR-25-R4对离散阵风载荷设计的规范要求,开展了离散阵风载荷仿真分析,研究了商业软件ZAERO和Nastran在离散阵风载荷计算方面的吻合性。以T型尾翼布局的某支线客机为例,建立了相同的数学模型、选定了相同的仿真参数,分别采用商业软件ZAERO和Nastran进行了离散阵风动响应和动载荷计算。对比结果表明,对于算例飞机,亚声速情况下,ZAERO和Nastran软件在离散阵风载荷计算方面展现了良好的吻合性;大部件的载荷相差小,载荷相对误差的绝对值不大于3%。