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机翼承担了飞行器大部分的升力和一定比例的阻力,它是飞行器最重要的部件之一,所以对机翼进行气动优化以实现增升减阻的目标是极其重要的。对于民航客机而言,机翼升力的提高和阻力的减小意味着飞机将会为航空公司节省更多的燃油,从而降低飞行成本、提高飞行的经济性。本文首先以633418直机翼为模型,通过实验的方法研究了翼尖涡产生、发展、耗散的机理。实验结果表明,翼尖涡涡核处的总压小于自由来流,总压有较大的损失,实验同时发现,翼尖涡的形成最初是由无翼尖装置机翼翼尖上的两股小旋涡汇聚而成的,这两股小旋涡一股形成于翼尖上表面,一股形成于机翼下表面,二者汇合在接近后缘位置,这就是翼尖涡的雏形,但此时翼尖涡离开机翼后缘后还需发展一段距离才能形成稳定的翼尖涡。翼尖涡在机翼未失速前随机翼攻角的增加而增大、增强,当机翼失速时,翼尖涡强度下降的非常迅速,旋涡破裂。翼梢小翼是一种常用的机翼增升减阻装置,其不仅可以达到增升减阻的目的,还能减弱机翼产生的翼尖涡。小翼的安装角是对小翼有重要影响的一个参数,本文中设计了一种可动舵面的翼梢小翼,舵面的偏转可以近似的达到改变小翼安装角的目的。实验结果表明,可偏转舵面的翼梢小翼可以改善机翼的气动特性,针对飞行器不同的飞行状态,比如飞机的起飞、巡航和降落,适当的改变小翼的偏转角可以改善机翼的气动力,达到增升减阻的目的。最后,针对机翼在较大攻角时上表面所产生的气流分离情况,本文以NACA0015翼型为基础,设计制造了一款前缘下表面向前喷流机翼。实验表明,机翼下表面前缘向前喷气可以有效改善机翼的气动特性,其不仅可以很好的控制机翼较大攻角时上表面的气流分离,而且还能有效增加机翼的最大升力系数和失速攻角。同时实验也证明,喷气不需要一直连续进行,间歇性的喷气也是有一定的控制效果。机翼前缘下表面向前喷气的方法还具有功耗低、效率高的优点,具有一定的工程应用前景。