拓扑优化机翼前缘

抗鸟撞减重近三成

在保持气动承载刚度的同时，通过拓扑优化与多层复合设计显著减轻结构重量并提升抗鸟撞能力。

76689185 · Hussain, Irfan · 何绍溟

Aerospace Science and Technology 2025

参数信息

结构重量减轻

28.9 %

额外冲击能量吸收

24.1 %

损伤面积减少

1.28 %

缝翼长度

2.88 m

技术优势

鸟撞损伤更小

优化后的复合材料夹层结构能够在鸟撞冲击中保持结构完整，损伤面积仅为原始金属结构的很小一部分。

刚度不妥协

在显著减重的同时，拓扑优化后的缝翼结构在气动载荷下的刚度得到保证，满足承载要求。

可模压制造

所提出的多层结构布局可以通过模压工艺直接制造，为实际生产提供了可行路径。

应用场景

• 飞机结构件：直接作为飞机前缘缝翼的设计方案，替换原有金属结构以获得减重和抗鸟撞性能。
• 抗鸟撞设计：通过结构优化提升鸟撞能量吸收并减小损伤面积，为民机抗鸟撞适航取证提供设计支撑。
• 轻量化夹芯结构：采用铝泡沫填充和蜂窝/复合材料面板的夹芯构型，在满足刚度要求的同时实现显著减重。
• 铝蜂窝夹层：利用铝蜂窝夹层作为蒙皮的一部分，与复合材料面板共同提供承载和吸能能力。