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Transonic Design Sezione Wing e Ottimizzazione

Il progetto di profili ottimizzati per un velivolo dalle elevate prestazioni è un compito piuttosto complesso. Tale complessità deriva dal fatto che le sezioni alari devono far fronte a diverse esigenze che sono spesso in contrastanti tra loro. In generale il progettista potrebbe voler ridurre al minimo la resistenza d'onda a velocità di crociera, pur essendo obbligato a mantenere un adeguato spessore, in modo da garantire la leggerezza strutturale e lo spazio sufficiente per ospitare il carrello di atterraggio, i sistemi e carburante a sufficienza. Un altro requisito, che si pone molto spesso, è la minimizzazione del momento picchiante, al fine di ridurre la resistenza di trim in crociera. Tuttavia, una tale sezione alare molto probabilmente mostrerà caratteristiche di stallo insoddisfacenti. Queste prime considerazioni possono già dare un'idea della complessità che intervengono nella selezione di una sola sezione che è progettata per un solo punto di progetto e che sia in grado di garantire un comportamento corretto anche in off-design.

Infatti, consulenti o di gruppi di consulenza specializzati richiedono per lo sviluppo di una nuova sezione alare circa dodici settimane. Il costo che il cliente deve aspettarsi per questo tipo di servizio di norma è pari a diverse decine di migliaia di Euri (60+.K€). A volte il cliente è invitato a fornire un profilo alare che in qualche modo può essere adatto al nuovo progetto, da utilizzare come base per l'ulteriore ottimizzazione.

Evolution Designs, grazie alla sua esperienza e metodologia, può arrivare a ridurre di due terzi i tempi di sviluppo e i costi corrispondenti e fornire profili altamente ottimizzati, creati attraverso un processo evolutivo. Tale processo non richiede alcun database di soluzioni iniziali e produce soluzioni su misura per i loro specifici punti di progetto.

Sezioni alari per gli alianti ad alte prestazioni

Evolution Designs fornisce consulenza per sviluppare sezioni alari per alianti ad alte prestazioni. Sebbene si tratti di profili per bassa velocità, ma devono possedere le migliori caratteristiche aerodinamiche al fine di ottenere la massima efficienza nel volo di traversone ed il minimo indice di salita per minimizzare la velocità di caduta durante la salita.
In altre parole, si tratta ancora di un problema di ottimizzazione multi-obiettivo. Inoltre, EDGAR può considerare la deflessione di un flap di bordo di uscita come un gene del cromosoma supplementare. In tal modo EDGAR trova la deflessione ottimale del flap per ciascun punto di progetto.
L' esempio mostra una soluzione generata per un aliante da 18 metri di apertura, progettato per fornire elevate prestazioni di salita a 90 km/h e alta efficienza L/D a 150 km/h e 170 km/h. Lasciate che Evolution Designs vi aiuti a scegliere la corretta soluzione di trade-off pur mantenendo d'occhio altre importanti caratteristiche aerodinamiche, come il massimo coefficiente di portanza e le caratteristiche di stallo del profilo alare.

Wing sections for ultra-light aviation

E 'un fatto che lo sviluppo di un profilo alare è stato finora un processo non accessibile a tutti, lungo e non è esattamente a basso costo. Questa è la ragione per la quale la maggioranza di coloro che vogliono portare alla luce e poi al mercato di un aereo ultraleggero sono soliti rifugiarsi nei profilo disponibili in letteratura.

Questo pero' non è stato il caso del nuovo e molto accattivante progetto Shark. All'inizio i progettisti dello Shark avevano scelto di adottare un MS-313 per la loro ala. Poi hanno deciso di rivolgersi ad ED per lo sviluppo dei loro profili, ottimizzati per un volo veloce. ED ha definito due profili ottimizzati per il 20% e l'80% dell'apertura alare. I risultati sono stati molto soddisfacenti, come questo grafico dimostra.

Se state pensando di progettare e produrre un nuovo aereo ultra-leggero ed avete bisogno di sezione alari su misura, ED sarà orgoglioso di offrire la sua consulenza fornendo soluzioni economiche, rapide ed eccellenti.

Flap Design

Come si disegna e posiziona un flap per una data sezione alare? Se il disegno di una sezione alare è una questione complicata, il progetto del suo flap non è da meno. Due elementi portanti, due vortici, interagenti l'uno con l'altro. La loro interazione puo' piu' facilmente portare alla separazione del flusso già ad un angolo di attacco moderato che ad un sistema effettivamente capace di aumentare il Cl massimo. Come dovrebbe essere allora il contorno ottimale di un Fowler flap o di un flap incernierato, capace di massimizzare il coefficiente di portanza per l'atterraggio e l'efficienza aerodinamica al decollo? La sua forma dipende dalle caratteristiche geometriche della sezione alare? O dipende questa piuttosto dalla deflessione e il posizionamento del flap stesso? O da entrambi?

Un modo per trovare una risposta sarebbe quello di eseguire una lunga serie di esperimenti o di simulazioni numeriche al fine di mappare il luogo di coefficiente di portanza massimo per un certo numero di profili a diverse deflessioni. Questo sarebbe chiaramente un modo lungo e costoso per procedere.

Un altro modo per farla franca con il problema della progettazione di un flap è a nostro avviso, quello di applicare un potente strumento di ricerca come un algoritmo genetico. È per questo che ED ha concepito una parametrizzazione del problema molto efficace capace di consentire la generazione automatica di flap fowler o incernierati Successivamente le parametrizzazioni sono state implementate all'interno della struttura principale dell'algoritmo evolutivo.

Per rendere le cose ancora un po' più complicate un progettista potrebbe aver la necessità di considerare la corda del flap come una variabile ulteriore del problema di ricerca. Più corto è il flap più grande è il volume disponibile per il combustibile e più leggero è il sistema di ipersostenztzione. Quello del progetto di un flap Sembra proprio il tipo di problema da affrontare con EDGAR HL.

La progettazione di una nuova sezione alare non è completa senza il disegno del suo flap. Lasciate che ED si prenda cura di questo e vi offra soluzioni che massimizzino la portanza all'atterraggio, l'efficienza aerodinamica al decollo e il volume disponibile per il carburante del vostro nuovo velivolo.

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