变体机翼能够随着飞行状态的变化而改变气动外形,提高气动特性。柔性蒙皮技术是保证变体机翼在变形过程中保持翼面光滑、连续且无缝的关键。在对变体机翼进行气动优化时,不仅期望机翼外形在不同飞行状态下实现气动性能优异,还应考虑柔性蒙皮能否实现此变形。采用零泊松比蜂窝夹芯结构作为后缘变弯度机翼的柔性蒙皮,搭建了基于蒙皮变形能力的气动优化框架,研究结果表明,蜂窝结构参数优化后,蜂窝夹芯结构蒙皮的面内刚度减小、面外刚度得到提升。在各飞行状态下,蜂窝蒙皮均能承受机翼后缘最大程度偏转产生的应变。

变体飞机能够改变自身外形适应不同的飞行状态,为了提升某高超声速飞行器的气动性,研究机翼变后掠方案和延伸机翼后缘变形方案对该飞行器气动性的影响。获得不同变形机翼的高超声速飞行器三维模型,基于k-ε湍流模型,对高超声速飞行器三种外形情况分别进行外部绕流流场的数值模拟,分析其在不同攻角下、不同机翼变形方案下的气动特性。结果表明变后掠机翼方案在该高超声速飞行器设计工况下无法实现提高整机升阻比的目标,而直接延伸机翼的变形设计可以在设计工况下提高高超声速飞行器的气动特性。