为了克服传统方法的不足和弥补我国在层流超临界机翼设计方面的技术空缺,项目团队从2012年起,发展出高可信度的跨声速高雷诺数层流超临界机翼转捩预测技术,发展了先进的气动外形优化设计平台,设计了一副高效超临界自然层流机翼并进行了系统的风洞试验验证。
本成果集中国内优势力量,组织包括型号单位、研究所、院校科研人员组成的联合课题组,充分发挥产学研三结合威力,完成技术创新如下:
(1)国内率先开发出了针对复杂三维构型的转捩-湍流预测程序,可直接应用于三维自然层流超临界机翼的设计与分析,且数值预测结果高雷诺数风洞试验数据吻合;
(2)建立了面向跨声速层流超临界机翼的设计方法,国内首次系统地提出了一整套可用于实际工程的自然层流超临界机翼的设计准则,首次完成了一副千万量级雷诺数超临界自然层流机翼设计;
(3)国内首次开展了千万量级雷诺数自然层流机翼风洞试验,攻克了自然层流机翼表面高精度加工、高精细测压孔加工、高雷诺数层流流动转捩显示等一系列难题,建立了自然层流机翼风洞试验测试方法体系。
项目牵引了国内层流机翼的研究并推动国内层流机翼研究进入飞行验证阶段;使我国民机层流设计、分析技术进一步系列化和系统化,未来可为军、民用飞机层流机翼气动设计提供有力的技术支撑,有助于提高我国支线客机、大型客机的经济性和环保性,提高竞争力。