[發(fā)明專利]特別用于飛行器機翼的機翼末梢結構

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780041920.6
• 申請日: 2007-11-21
• 公開（公告）號: CN101535124A
• 公開（公告）日: 2009-09-16
• 發(fā)明（設計）人: 弗蘭克·特里奇;揚·伊米什奇
• 申請（專利權）人: 空中客車德國有限公司;德國航空航天中心
• 主分類號: B64C23/00
• 分類號: B64C23/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 王艷江;吳煥芳

相關申請的引用

本申請要求2006年11月21日提交的德國專利申請No.10?2006?055 090.0以及2006年12月4日提交的美國臨時專利申請No.60/872,704 的提交日的權益，在此通過引用將所述申請的公開內(nèi)容納入本申請。

技術領域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權利要求1的前序部分所述的特別用于飛行器 機翼的機翼末梢結構。

背景技術

特別用于飛行器機翼的機翼末梢結構已經(jīng)長時間已知并且經(jīng)過詳 細的研究。在當今以高跨音速(0.65馬赫至0.95馬赫)運行的商用飛行 器和運輸飛行器的發(fā)展中，機翼末梢結構的設計是非常重要的。在跨音 速范圍內(nèi)運行的飛行器機翼的總體阻力基本包括波阻、翼型阻力、誘導 阻力和寄生阻力。誘導阻力又基本取決于機翼上的升力分布以及翼展。 因此，通過增大翼展能夠最容易地獲得誘導阻力的減小。但是，由于結 構、工業(yè)以及操作限制，不可能無限制地增大翼展。

用于在恒定翼展的情況下減小誘導阻力的一個選擇包括通過非平 面結構代替機翼的平面末梢結構。

一種可能的非平面末梢結構是設置在機翼末梢上的小翼。主要的幾 何參數(shù)是高度、錐度比以及上反角。小翼的上反角能夠與機翼的上反角 顯著不同并且在小翼翼展的范圍內(nèi)通常恒定或者幾乎恒定。如果小翼的 上反角恒定或者基本恒定，則小翼表示為平面或者基本呈平面。

一般而言，已經(jīng)顯示出，在機翼與小翼之間基本垂直過渡的豎直小 翼提供用于減小誘導阻力的最有效的選擇。但是，自機翼至小翼的過渡 區(qū)造成一個問題：在這個區(qū)域中，由于跨音速飛行中的干擾作用，容易 發(fā)生不期望的沖擊波。機翼上的沖擊波是跨音速飛行器運行的常見的和 主要的方面，對于自機翼至小翼的過渡區(qū)具有消極作用并且繼而導致波 阻的增大。因此，總體來說，不能充分利用豎直小翼提供的潛力。

從US?5?348?253可知一種用于飛行器機翼的機翼末梢結構，所述機 翼上具有設置在機翼末梢上并且基本呈平面的小翼，所述小翼設置于自 機翼上的連接部至小翼上的連接部延伸的過渡區(qū)處。在過渡區(qū)中，自機 翼至小翼的局部上反角形狀形成連續(xù)的過渡，所述過渡區(qū)呈具有小范圍 內(nèi)的曲率半徑的圓弧形狀，所述形狀由小翼的高度、所述小翼相對于翼 展的傾角(傾斜角)、以及曲率的恒定參數(shù)決定。這種已知的機翼末梢 結構適于顯著地減小誘導阻力，但是，由于自機翼至幾乎呈平面的小翼 的圓弧形狀過渡區(qū)中的干擾作用，具有產(chǎn)生不期望程度的波阻的可能 性。

而且，從對應于US?2002/0162917?A1或者US?6?722?615?B2的DE?101 17?721?A1或者DE?101?17?721?B4可知一種用于飛行器機翼的機翼末梢 延長部分，位于用于與機翼連接的連接區(qū)與機翼末梢延伸部分的末梢之 間的所述機翼末梢延伸部分使得局部上反角連續(xù)增大、前緣和后緣的后 掠角連續(xù)增大并且機翼末梢延伸部分的深度連續(xù)減小。就局部上反角的 角度而言，一般認為在機翼的連接區(qū)中所述角度將自0°增大至10°， 并且在機翼末梢延伸部分的末梢達到45°至60°。這種已知的機翼末 梢延伸部分的設計導致低水平的干擾進而導致低水平的波阻。但是，能 夠通過這種機翼末梢結構獲得的高度是有限的，而且，如果與所增加的 小翼的設計相比，機翼末梢區(qū)域的設計具有很少的選擇自由。

最后，從US?6?484?968?B2可知一種飛行器，所述飛行器具有設置在 機翼的端部上的小翼，其中，所述小翼沿橢圓曲線而行。US?6?484?968?B2 的建議再次限定了連接部，在所述連接部中，機翼末梢結構的曲率在機 翼的連接區(qū)中處于其最大值并且接著沿著翼展減小，這與隨后限定的要 求完全相反，因此通過這種機翼末梢結構，不期望的干擾作用也將導致 波阻的增大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種機翼末梢結構，其一方面在盡可能的程度 上利用高的小翼在減小誘導阻力方面提供的優(yōu)點，同時另一方面將在自 機翼至小翼的過渡區(qū)中的干擾作用減小到最小程度。