Aerodynamická analýza měnitelné geometrie wingletu pro aplikaci na výkonném kluzáku

Abstract

Diplomová práce se zabývá aerodynamickou analýzou a optimalizací wingletu kluzáku. Winglet je uvažován s možností změny tvaru v průběhu letu a optimalizační proces je zaměřen na odhalení optimálních tvarů v odlišných letových režimech. První část práce popisuje současné snahy v oblasti návrhu a vývoje wingletů s měnitelnou geometrií. Druhá část je zaměřena na popis funkce wingletu, následována třetí částí, která popisuje optimalizační metody, které mohou být použity během optimalizace. Další částí práce je popis letadla vybaveného wingletem, který byl vybrán pro optimalizaci. Tato část je následována požadavky stavebního předpisu kategorie letadla, které bylo vybráno. Následuje model typického letu tohoto letadla. Zbytek práce je organizován dle procesu hledání optimálních tvarů wingletu. Popis tvorby CAD modelu je následován popisem tvorby CFD modelu a popisem přípravy CDF simulací. V předposlední kapitole jsou odhaleny detaily optimalizačního procesu. Závěrečná část práce obsahuje vyhodnocení výsledků optimalizačního procesu.

This master’s thesis deals with aerodynamic analysis and optimisation of sailplane winglet. Winglet is considered with ability of in-flight shape changing and optimisation process is focused to revealing of optimal shapes for different flight regimes. First part of thesis describes current efforts in the field of design and development of winglets with variable geometry. Second part is focused on the description of winglet function, followed by third part which describing optimisation methods, which may be used for the winglet optimisation. Description of the aircraft fitted with winglet chosen for the optimisation process is next part of thesis followed by airworthiness requirements for the category of chosen aircraft. Model of typical flight of this aircraft is next part. Rest of the thesis is organized according to the process of searching optimum winglet shapes. Wing and winglet parametric CAD model description is followed by CFD model creation process and CFD simulation pre-processing description. Optimisation process details are revealed in the penultimate chapter. The final part of the thesis contains evaluation of the optimisation process results.