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optimization and analysis of winglet configuration for solar aircraft

Chinese Journal of Aeronautics 2020年第12期33卷 3238-3252页

作者： Liang ZHANG Dongli MA Muqing YANG Shaoqi WANG School of Aeronautic Science and Engineering Beihang UniversityBeijing 100083China Xi'an Modern Control Technology Research Institute Xi'an 710065China

Installing winglets can notably improve the aerodynamic performance of solar *** paper proposes a multi-constraints optimization method of winglets for solar aircraft,aiming to enhance the corresponding uninterrupted cruising *** optimization objective function is formed and is separately studied in aerodynamic and structural *** analysis shows that the winglet design parameters are restricted by four special constraints(geometry,aerodynamics,energy and stability)of solar *** optimization process is constructed on the basis of a multi-island genetic algorithm,and carried out for a 15 m wingspan solar *** the designed winglet is not as good as the traditional winglet in terms of drag and structural weight,the designed winglet provides a better 24 h cruising *** sensitivity between the objective function and the design parameters is investigated,and the winglet effects vary with respect to the wing aspect ratio(AR=10,15,19.6).The effect of the constraints is analysed quantitatively,and some basic laws are ***,the feasible design region and the possible optimal design parameters of winglets for different wing configurations are *** calculation results show that when the aspect ratio exceeds a certain value,the winglets will not benefit the aircraft.

关键词： Energy balance Lateral-directional stability multi-constrained optimization Shading effect Solar aircraft Winglets

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