飛翼布局飛行器
是未來飛機設計關注的重點
但它有個天生的“軟肋”——
易誘發剛-彈耦合顫振
近日，南京航空航天大學團隊
在國際上首次突破
結構強度極限內的剛-彈耦合顫振屏障
將顫振臨界速度提高62.5%
創造了該領域的世界紀錄
相關成果近日發表于
國際知名學術期刊《應用力學評論》
團隊開展試驗工作
論文共同通訊作者、南航教授黃銳表示，在世界航空科技領域，有一塊難啃的“硬骨頭”，即飛翼布局飛行器的剛-彈耦合顫振。
“飛翼布局飛行器的機體俯仰轉動慣量小、機翼彎曲頻率低，導致其剛體短周期俯仰模態與機翼低階彈性模態在氣流作用下相互耦合，誘發剛-彈耦合顫振，導致飛機飛不穩、飛不快，如果飛行速度過快，甚至會造成解體?！秉S銳介紹，為了避免飛機顫振，以往只好降低飛行速度和飛行任務難度。
十年來，團隊圍繞這一難題持續攻關、步履不停，最終提出僅含四個自由度的剛-彈耦合動力學模型，清晰探明了剛彈耦合顫振的機理，更精準揭示了敏感參數對顫振特性的影響規律，徹底摸清剛-彈耦合顫振的“脾氣”。
同時，團隊創新融合飛行力學與氣動彈性的建模方法，成功研發出擁有完全自主知識產權的剛-彈耦合飛行力學建模軟件，打破國外壟斷。
“這項技術就像給飛行器裝了個‘智能防顫系統’?！秉S銳說，飛機上的傳感器實時監測飛行數據，實時調整氣動力的分布，不用改動飛行器原本的結構設計，不用額外增加重量和剛度，相當于給飛行器增加了“隱形的支撐力和緩沖力”，從根源上抑制住顫振的發生。
借由上述技術的攻關，團隊自主研制出展弦比超過10的柔性飛翼布局無人機驗證機，在飛行試驗中，驗證機的剛-彈耦合顫振臨界速度可提升62.5%。
“這項技術為我國新一代飛翼布局飛行器的研制提供了重要支撐?！秉S銳說。
內容來源：科技日報、南京航空航天大學
編輯：成雅
校對：蔣琰
責編：朱凱
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