美国《航空周刊》网站2017年2月6日刊文称,ATR公司和法国航空航天研究中心(ONERA)合作开展了未来支线飞机低阻层流机翼的试验测试。试验是在后者的S1MA跨声速风洞采用大尺寸模型完成的。
试验属于欧盟洁净天空联合技术倡议下“支线飞机跨声速层流和载荷减轻机翼试验研究(Etriolla)”项目的一部分。该项目投资420万欧元(460万美元),目的是测试如何获得足够的层流范围实现支线飞机机翼阻力的大幅降低。
ATR层流机翼的CFD计算结果显示:层流机翼的巡航升阻比可以从18左右提高到20(黑:全湍;红:层流-湍流转捩)(图片来源:欧盟2015航空日活动网站)
CFD计算结果显示:采用载荷控制和减轻的机翼在升力系数0.55时可将升阻比从18.4提高到18.5(图片来源:欧盟2015航空日活动网站)
试验采用5.2米长的机翼半模,马赫数为0.74。试验模型的制作要满足一系列的复杂的气动(控制台阶、缝隙、波纹度)、结构(弹性变形)、测量(测压侧力、温度)、安全(应力限制,屈曲)等方面的要求,由德国的表面精加工公司IBK牵头。由于层流流动对雷诺数非常敏感,因此试验采用了非常接近真实飞行状态的雷诺数。通过高清红外摄像机探测流体温度的改变,从而以高精度实时显示层流和流动区域。无人机
试验中的机翼为中等后掠角,上表面实现了70%的层流流动(图片来源:ONERA)
试验团队表示,试验中层流机翼上下表面分别实现了70%和30%的层流流动,这同CFD预测的结果基本一致。试验还测试机翼载荷控制技术,利用前缘控制面进行展向载荷的优化,从而改善非设计点的气动效率,以及降低机翼弯矩