不同参数对机翼防冰热载荷的影响分析

1、    不同参数对机翼防冰热载荷的影响分析    刘贤良摘 要：本文通过fansap-ice软件，计算了机翼在不同速度、攻角、温度和mvd下的防冰热载荷。经过两组数据的对比，发现机翼的防冰热载荷随速度和温度的增加和增大;机翼的攻角越接近0°，防冰热载荷越大;当mvd位于20m -30m的某个值时，防冰热载荷达到最大值。关键词：防冰热载荷;机翼防冰;fansap-ice引飞机在含有过冷水滴的云层中飞行时，会在一些表面出现结冰现象。飞机结冰会破坏飞机的气动外形，增加飞行阻力，操纵性、稳定性下降等导致严重的飞行事故1为了防止结冰现象的发生，必须对部件

2、表面防冰。在进行机翼防冰系统设计时，需要根据机翼的防护范围，确定严酷状态点下的机翼防冰热载荷，从而决定采用热气防冰还是电热防冰，并确定引气量、功率等参数。其中，机翼防冰热载荷需要经过机翼外流场计算、机翼水滴撞击特性计算，然后再根据热平衡计算得出2，其大小主要受飞行工况（速度、攻角等参数）以及气象条件（温度、水滴直径mvd，液态水含量lwc等）的影响。fensap-ice作为一个专门用于结冰计算的软件，其采用n-s方程求解空气流场，利用euler法计算机翼水滴撞击，得到机翼表面水滴撞击特性。根据水滴撞击特性，fensap-ice可以计算出保持机翼表面无冰的最小热载荷密度（湿态防冰热载荷）以及保持

3、机翼表面无水的最小热载荷密度（干态防冰热载荷）。本文利用fensap-ice软件，通过计算某飞机机翼在连续最大结冰条件下，不同飞行速度、温度以及mvd时的机翼防冰热载荷，分析了这些因素对机翼防冰热载荷的影响。从而为防冰严酷状态点的确定提供一定的依据。1.防冰热载荷计算模型本文以某飞机机翼为计算对象，分别取机翼外侧和内侧的两个截面wing1和wing2作为计算截面，其网格如图1所示。网格沿展向拉伸一层，长度为1m。根据图1中的网格模型，设定不同的参数，进行两组计算：a） 当攻角分别-6°、-2.55°、0.9°、4.35°和7.8°时，計算机翼在

4、速度分别为329km/h、410km/h、491km/h和572km/h情况下的防冰热载荷;b） 当mvd分别为15m、20m、25m、30m、35m和40m时，计算机翼在温度分别为0、-5和-10情况下的防冰热载荷。2.计算结果及分析2.1   速度和攻角对防冰热载荷的影响外侧机翼截面wing1在各速度下不同攻角的防冰热载荷计算结果如图2所示。可以看出，速度越高，防冰热载荷越大，同时攻角对于防冰热载荷的影响也随之增大。机翼有一定的安装角，图中攻角与机翼安装角相抵消时，防冰热载荷达到最大值。2.2   温度和mvd对防冰热载荷的影响外侧机翼截面wing1

5、和内侧机翼截面wing2在各温度下不同mvd的防冰热载荷计算结果如图3所示。可以看出，温度越高，防冰热载荷越大。同一温度下，随着mvd增加到一定值时，防冰热载荷达到峰值。峰值所对应的mvd大小主要受机翼翼型的影响，与温度的关系不大。一般mvd在25m到30m之间时，防冰热载荷达到最大。3.结论a） 机翼防冰热载荷随速度和温度的增加而增加;b） 机翼自身攻角接近于0°时防冰热载荷达到最大;c） 当mvd位于25m到30m之间的某个值时，防冰热载荷达到最大，该值的具体大小与机翼翼型有关。参考文献1 裘燮纲，韩凤华合编.飞机防冰系统m. 北京： 航空专业教材编审组出版， 1985.2 卜雪琴，林贵平，彭又新，郁嘉. 防冰热载荷计算的一种新方法j. 航空学报，2006，27（2）： 208-212.（作者单位：中航通飞华南飞机工业有限公司，广东 珠海 519040）山东青年2020年4期山东青年的其它文章新世纪以来中国产后抑郁研究的知识图谱经验法则在刑事诉讼案件中的运用中等