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Aerodynamic technologies to improve aircraft performance 航空動力技術提升飛機性能

Aerodynamic technologies to improve aircraft performance 航空動力技術提升飛機性能. 指導老師 : 沈毓泰 組員 : 陳書豪 　　　徐淯軒 龔瑞祥 日期 : 2014/05/07. 目錄. 摘要 新式的飛機配置 層流分析 結 論. 摘要. 航空業想技術提升品質要達到的目標 : 減少 5 倍航空事故的發生 飛機噪音減半 3 排放 量削減 80% 4. 航空交通系統 1 年可處理 1600 萬個航班，並與時間表誤差不 超過 15 分鐘 要達到以上目標必須要求的技術 : 新式的飛機配置

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Aerodynamic technologies to improve aircraft performance 航空動力技術提升飛機性能

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Presentation Transcript

  1. Aerodynamic technologies to improve aircraft performance航空動力技術提升飛機性能 指導老師:沈毓泰 組員:陳書豪 　　　徐淯軒 龔瑞祥 日期:2014/05/07

  2. 目錄 • 摘要 • 新式的飛機配置 • 層流分析 • 結論

  3. 摘要 • 航空業想技術提升品質要達到的目標: • 減少5倍航空事故的發生 • 飛機噪音減半 • 3排放量削減80% • 4. 航空交通系統1年可處理1600萬個航班，並與時間表誤差不 • 超過15分鐘 • 要達到以上目標必須要求的技術: • 新式的飛機配置 • 飛行阻力降低 • 流量的控制

  4. 新式的飛機配置

  5. 新式的飛機配置-BWB和BLI 1994年，NASA第一次嘗試，研究BWB和BLI配置， 初步結果顯示。 燃油消耗降低27% 起飛重量降低15% 飛行載重增加12% 總推力增加27% 升降力增加20% 這結果說明了，更加節省能源的消耗。

  6. 新式的飛機配置-前掠翼(FSW) 起降優勢：與相同翼面積的後掠翼飛機相比，前掠翼飛機的升力更 大，載重量增加30％，因而可縮小飛機機翼，降低飛機的迎面阻力 和飛機結構重量；減少飛機配平阻力，加大飛機的亞音速航程；改 善飛機低速操縱性能，縮短起飛著陸滑跑距離。據美國專家計算， F－16戰鬥機若使用前掠翼結構，可提高轉變角速度14％，提高作戰 半徑34％，並將起飛著陸距離縮短35％。 可控優勢：使用前掠翼結構可以提高飛機低速度飛行時的可控性， 並能在所有飛行狀態下提高空氣動力效能，降低失速速度，保證 飛機不易進入螺旋，從而使飛機的安全可靠性大大提高。

  7. 新式的飛機配置-後掠翼(BSW) 採用後掠翼雖能提高飛行速度，但產生的升力較小， 在起飛和著陸時需要有較長的距離，一般戰鬥機起飛滑 跑要1000米以上，重型轟炸機則要2000米以上，這種大 型機場跑道則長達3～5公里，在戰時跑道被破壞的情況 下就很難起飛。為此，又研製了可變後掠翼，在起飛、 著陸和巡航時，機翼在平直位置；要飛大速度時，機翼 便可後斜。

  8. 前掠翼(FSW)後掠翼(BSW)比較圖

  9. 層流分析

  10. 機翼上層流分析圖 以三種形狀來做測試，兩個矩形的形狀 具有不同高度（1毫米到5毫米）和一個 三角形的形狀（5毫米高）。 結論是，該矩形1毫米的高度是不能停止 紊流情形，矩形形狀以5毫米的高度是最 有效的一種;同時，五毫米的三角形也會 造成紊流的產生。

  11. TELFONA PATHFINDER Model的ETW風洞測試 風洞測試條件如下:

  12. TELFONA PATHFINDER Model的ETW風洞測試結果 ETW風洞測試圖 ETW風洞測試壓力分佈及穩定性分析圖

  13. 有/無 槽檔板配置

  14. 有/無 槽檔板配置測試圖

  15. 3D揚程配置及調整位置測試結果圖

  16. 機翼側面調整圖及流動分析圖

  17. 結論 空氣動力學的隨著時代發展，許多的設計都有不同的考量 ，一開始提到的BWB的配置，雖然可以節省能源，也能維 持很好的性能，但它也是有缺點存在，在這篇期刊中有許 多的層流分析的結果，最後也有提到這些結果都有被運用 在不同需求的飛機上了，因此最終還是要看需要怎麼樣的 需求去設計不同的飛機，設計中都會有所取捨，捨去對影 響最小的部分，留下對需求最有用的部分，就會使設計出 來的飛機越來越好。

  18. 謝謝玲聽

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