Experimental campaign on an almost full scale wing model with morphing flap

The purpose of this work is to present all the results and the solutions adopted during the development of a measurement system in the GVPM wind tunnel for the European project Smart Morphing & Sensing (SMS). The model tested is a four-meter wide piece of A320 wing with a chord of 2.418 m. The focus of the studies is the evaluation of the impact of a morphing flap on the aerodynamic performance. First, the pressure distributions on the model surface are measured. From the collected data, the aerodynamic coefficients are computed for evaluating the aerodynamic performances and the effects of the different flap geometries tested. During the measures, the total pressure in the wake is also evaluated for estimating the viscosity effects. For this purpose a rake is designed. An important parameter for a morphing flap is the shape. A displacement measure was employed by means of an optical non-intrusive technique to obtain the shape of the flap deformed under the aerodynamic loading. Finally, PIV measurements allow a better insight phenomena such as flow separation. Particular attention was paid to interesting geometries selected from the analysis of the pressure measurements.

L’obiettivo di questo lavoro è di presentare tutti i risultati e le soluzioni adottate durante le prove sperimentali svolte nella GVPM del Politecnico di Milano nell’ambito del progetto europeo Smart Morphing & Sensing (SMS). Il modello in analisi si basa sul velivolo A320 ed è dato da una parte di ala di apertura quattro metri e corda 2.418 m. Lo studio si concentra sull’impatto che le diverse geometrie del flap morphing hanno sulle prestazioni aerodinamiche del modello. La prima misura svolta è la distribuzione di pressione sulla superficie del modello. Dai dati raccolti è stato possibile calcolare i coefficienti aerodinamici delle differenti configurazioni testate. Contemporaneamente alle misure di pressione, anche la pressione totale in scia veniva acquisita per stimare gli effetti viscosi. Al fine di realizzare questa misura un rastrello motorizzato di prese di pressione totale è stato realizzato. Per controllare l’effettiva forma del flap sottoposto ai carichi aerodinamici, un sistema di misura di spostamento ottico e non intrusivo è stato impiegato nella camera di prova. Per consentire una migliore analisi di particolari fenomeni come la separazione del flusso, un sistema PIV è stato adottato per testare le configurazioni che, dai risultati delle misure precedenti, sono state valutate più interessanti.