國際新研發：含有玻璃纖維增強材料的機翼表面可降飛機噪音

日期：2020-06-10 來源：DLR 瀏覽：2221

德國航空航天中心、Invent和慕尼黑工業大學參與FlexMat項目，正在研發機翼和移動表面之間的柔性表面部件，以減少噪音。

 

飛機產生的部分噪聲由機翼產生。在高升力設備和操縱面與機翼相遇的地方，這些翼型與圍繞它們流向機翼固定部分的空氣之間會突然過渡?？諝鈩恿W研究表明，這種過渡是造成某些噪音的原因。機翼和活動表面之間的柔性表面能否減少該區域的噪音？德國航空航天中心的研究人員一直在與Invent和慕尼黑工業大學合作開發FlexMat項目，該項目正在研究這一問題。

這個想法聽起來很簡單-機翼的固定部分和移動的操縱面或高升力裝置之間應避免直接過渡。這可以通過固定翼和活動部件之間的柔性蒙皮來實現。然而，當考慮到對于這種蒙皮的要求時，事情變得更加困難。它必須能夠承受極端的空氣動力載荷，但不能太僵硬，否則驅動運動部件的系統必須能夠施加額外的力。

位于不倫瑞克的DLR復合結構和自適應系統研究所的Martin Radestock說：

“對于未來的層流機翼，襟翼系統和主要機翼之間的連續過渡將是一個巨大的優勢，它可以使空氣繞過它們而不會產生湍流。這樣可以減少氣流紊流并確保層流穩定性。”

除其他外，層流翼可降低阻力，這對環境有利。

基于空中客車A320的飛機配置為FlexMat的研究奠定了基礎。

Radestock解釋：

“我們集中在機翼的外側區域。前緣的板條被可變形狀的前緣（稱為下垂襟翼）取代，該葉片在2007年由我們的研究所開發和研究。我們還安裝了過渡蒙皮。”

在副翼和機翼后緣之間采用了慕尼黑技術大學的過渡三角形。

由橡膠和玻璃纖維制成的人造蒙皮

經DLR測試的過渡蒙皮的跨度為一米。它由多種材料組成，包括合成橡膠-乙丙二烯單體橡膠（EPDM）和玻璃纖維增強復合材料。橡膠構成了蒙皮的基礎，研究人員在玻璃的內外表面上以不同的間隔插入了玻璃纖維板。過渡蒙皮的變形特性可以通過柔軟的橡膠和剛性玻璃纖維條的位置進行調整。研究人員努力將局部變形保持在小程度，以使玻璃纖維復合材料和橡膠不會分離。

“使用演示機進行的后測試表明，被測試的機翼蒙皮非常耐磨，并且在很大程度上可以變形。在極端變形的情況下，唯一需要注意的是油漆工作，確保它不會開裂。”

已經證明在機翼前緣上使用柔性蒙皮是可行的。為了檢查使用此技術實際上可以減少噪音和阻力的程度，并確定皮膚的大負載極限，將需要進行進一步的測試。