[發明專利]一種翼梢渦擴散裝置

無效

• 申請號: 200910088111.1
• 申請日: 2009-07-02
• 公開（公告）號: CN101596934A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 錢光平;劉沛清;張大偉;吳洋;秦曉輝
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B64C3/36
• 分類號: B64C3/36;B64C3/38
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 周長琪

技術領域

本發明屬于民用飛機領域，具體是一種翼梢渦擴散裝置。

背景技術

對大多數沒有經過翼梢氣動改進的民用大型客機來說，巡航時的誘導阻力占到飛機總阻力的30％以上，在低速大迎角時誘導阻力會更大，有時甚至占到總阻力的70％左右。因此，有必要對機翼翼梢進行氣動改進，以減小誘導阻力提高飛機的空氣動力效率進而提高飛機的燃油經濟性和飛行性能。

減小誘導阻力就要設法消除翼梢處的集中渦，使洗流具有均勻的分布。一般可以通過增大機翼的展弦比的方法來減少誘導阻力。但是，這要付出增加結構重量的代價，并受到總體設計的限制。因此，機翼的最佳展弦比只能在一定的范圍內選擇。另一種有效的方法就是通過在機翼翼梢處，裝上經過特別設計的翼梢裝置而達到減阻的目的。至今，能夠有效減小誘導阻力并且已有應用價值的翼梢裝置有：翼梢帆片、翼梢小翼、翼梢渦擴散器。

在以上幾種裝置中，翼梢帆片的減阻效果可能是最好的，但是，翼梢帆片能夠達到最大減阻作用是考慮多種復雜因素、經過精心設計和大量試驗驗證的情況下實現的，因而有著較大難度。而且，翼梢帆片一般只適用于小型低速飛機。

發明內容

為解決上述不足，本發明提出一種能夠減小飛機誘導阻力，提高升阻比的一種翼梢渦擴散裝置。

本發明一種翼梢渦擴散裝置，由上小翼與下小翼組成。其中上小翼的展長h在400～500mm之間，上小翼與下小翼的前緣后掠角α、β在60～70度之間，且均要大于機翼的后掠角，上小翼與下小翼后緣后掠角μ、θ在10～50度之間，從而使兩個小翼上的氣流速度大于來流速度，且上小翼與下小翼的翼型均為對稱翼型，安裝在機翼翼梢末端。這種形狀可避免在超臨界氣流條件下出現強激波，可避免額外的波阻。

上小翼與下小翼翼根弦長l為修型前機翼翼梢弦長a的60％，因此翼梢渦擴散裝置的失速特性要好于翼梢。兩個小翼相對于翼梢后緣偏移量為翼梢弦長a的20％。兩個小翼安裝在翼梢處會在兩個小翼前緣留下空隙，所以通過翼梢平面的拉伸使翼梢與兩個小翼融合在一起，減小干擾阻力。兩小翼相對機翼翼梢有一定的偏轉，從而提高了機翼的升力。

上、下小翼翼型的相對厚度要低于機翼翼梢的厚度，這樣可使上、下小翼翼型的氣流分離特性要優于機翼翼梢翼型，可避免因為渦擴散裝置上過早的氣流分離而引起機翼翼梢處的氣流分離。

本發明的優點在于：

(1)小翼與下小翼的翼型均為對稱翼型，這種形狀可避免在超臨界氣流條件下出現強激波，可避免額外的波阻；

(2)兩小翼相對機翼翼梢有一定的偏轉，從而提高了機翼的升力；

(3)尺寸小，引起的結構重量增加小，減阻效果好，綜合性能優。

附圖說明

圖1加裝在機翼上的翼梢渦擴散器前向視圖；

圖2加裝在機翼上的翼梢渦擴散器后向視圖；

圖3翼梢修形前后對比示意圖；

圖4上、下小翼翼型定位示意圖；

圖5上、下小翼位置定位關系示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

為解決上述不足，本發明提出一種能夠減小飛機誘導阻力，提高升阻比的一種翼梢渦擴散裝置。

本發明一種翼梢渦擴散裝置，如圖1、圖2、圖3所示，由上小翼1與下小翼2組成。其中上小翼的展長h在400～500mm之間，上小翼1與下小翼2的前緣后掠角α、β在60～70度之間，且均要大于機翼4的后掠角，上小翼1與下小翼2后緣后掠角μ、θ在10～50度之間，從而使兩個小翼上的氣流速度大于來流速度，且上小翼1與下小翼2的翼型均為對稱翼型，安裝在機翼翼梢3末端，這種形狀可避免在超臨界氣流條件下出現強激波，可避免額外的波阻。

兩個小翼相對于機翼翼梢3后緣偏移量為修型后翼梢弦長a的20％。兩個小翼安裝在翼梢3處會在兩個小翼前緣留下空隙，所以通過機翼翼梢3平面的拉伸使翼梢3與兩個小翼融合在一起，減小干擾阻力。兩小翼相對機翼翼梢3有一定的偏轉，從而提高了機翼4的升力。

兩個小翼翼根5弦長l為機翼翼梢弦長a′的60％，使翼梢渦擴散裝置的失速特性要好于機翼翼梢3。上、下小翼翼型的相對厚度要低于機翼翼梢3的厚度，這樣可使上、下小翼翼型的氣流分離特性要優于機翼翼梢3翼型，可避免因為渦擴散裝置上過早的氣流分離而引起機翼翼梢3處的氣流分離。

上小翼1的翼尖6相對翼根5有5度的偏轉角，下小翼2的翼根5和翼尖7之間的偏轉角為0度，如圖4所示。