弹性飞机机动载荷分析与减缓技术综述

作     者：万志强 张珊珊 王晓喆 马靓 许翱 吴志刚 杨超 

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院 北京航空航天大学无人系统研究院 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：第八届中国科协青年人才托举工程项目(2022QNRC001) 航空科学基金项目(2022Z012051001) 

主　　题：飞行载荷 机动载荷 气动弹性 载荷减缓 风洞试验 飞行试验 

摘      要：机动飞行载荷是飞机结构设计的前提和基础，准确和快速地获得机动飞行载荷一直是飞机研制中的难题。早期的飞机设计由于结构刚度较大，通常不考虑弹性变形的影响，或只是在获得刚性机动飞行载荷的基础上做弹性的修正。随着现代飞机飞行速度和结构柔度的不断提高，结构弹性变形使得机动飞行载荷分布发生较大的变化，直接影响飞机的飞行安全和飞行品质，需要综合考虑气动和结构的耦合。针对现代飞机气动和结构耦合的复杂性，具有不同效率和不同精度的机动飞行载荷分析方法得到了快速发展。机动载荷减缓技术的提出与应用保证了飞机所需的机动特性，同时降低了因结构强度和刚度要求所要付出重量的代价，有效提高了飞机整体性能，是当前该领域研究的热点。本文首先归纳了现代弹性飞机机动飞行载荷分析及减缓的总体要求和技术框架；其次以此为基础介绍了机动飞行载荷所涉及的气动力、结构强度/刚度、数据映射、飞行力学等分析方法；对国内外的机动载荷减缓技术进行了梳理；回顾了机动飞行载荷及其减缓的仿真和试验案例；最后讨论了未来机动飞行载荷分析及减缓技术发展中需要解决的关键问题，以期为该领域的科研工作者提供一些思路。