[發明專利]用于氣動流體控制的系統和方法

無效

• 申請號: 200980130366.8
• 申請日: 2009-07-31
• 公開（公告）號: CN102112262A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發明（設計）人: 托馬斯.科克;弗林特.托馬斯;戴維.沙茨曼;湯米.伍德
• 申請（專利權）人: 貝爾直升機泰克斯特龍公司
• 主分類號: B23K9/00
• 分類號: B23K9/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 王景剛

技術領域

本申請涉及渦流發生器。尤其地，本申請涉及安裝至基本連續的氣動表面的渦流發生器，用于為邊界層空氣提供能量從而至少部分地減輕這些表面上分離的流的出現。

背景技術

采用正確的設計，流向渦發生器(SVG)，諸如被動Δ形凸片，能夠產生縱向渦流，其能夠有效地保持流體附著到表面上，諸如飛行器的翼。諸如此類的被動器件的劣勢在于，總是要設置這種被動器件，即使并不被需要。在這種情況下，被動SVG會添加寄生阻力，降低它們使用在其上的空中運輸工具的效率。

因此，需要對渦流發生器系統和過程作出改善。

附圖說明

圖1示出渦流發生器系統的平面圖；

圖2示出圖1所示的渦流發生器系統的前視圖；

圖3示出圖2的放大部分；

圖4示出由一表面支承的多個等離子體流向渦發生器；

圖5示出當渦流發生器系統被激活時的圖2的放大視圖；

圖6示出包括等離子體楔形渦流發生器的備選渦流發生器系統的平面圖；

圖7示出沿著圖6中的截面線VII-VII所做的橫截面剖視圖；以及

圖8示出沿著圖7所示的橫截面剖視圖的下游所做的橫截面剖視圖。

具體實施方式

參照圖1和2，圖1示出渦流發生器系統100的平面圖，圖2示出渦流發生器系統100的前視圖。該渦流發生器系統100包括多個等離子體流向渦流發生器(PSVG)110。雖然示出了三個PSVG?110，但是備選實施例可包括任何數量的PSVG?110。PSVG?110包括第一電極115和第二電極120(在圖1中示出為虛線)。PSVG?110也包括設置在第一電極115與第二電極120之間的絕緣層125。雖然電極115如圖所示延伸自絕緣層125的表面，但是應當理解的是，電極115可采用相對薄的材料形成，和/或能夠設置在絕緣層125的表面中的相應凹槽中，從而部分地或完全地平齊于絕緣層125的上表面。在一些實施例中，電極115可暴露至周圍空氣。附近相鄰電極115之間的距離會變化。在一些實施例中，相鄰第一電極115之間的距離可以是例如在邊界層厚度的三倍至四倍的范圍內。

第一電極115和第二電極120能夠采用導電材料形成，例如銅或金，可以是相對薄的，諸如銅箔或金箔。絕緣層125可采用電絕緣材料形成，例如聚酰亞胺膜、玻璃陶瓷，諸如或者熱塑料，諸如聚醚醚酮(PEEK)。絕緣層125的厚度取決于將要施加至PSVG?110的最大電壓。可以考慮，絕緣層125可包括多層不同的材料，包括例如，多種類型的絕緣材料。同樣，雖然單獨一個的第二電極120如圖所示相反于多個第一電極115而延伸，但是備選實施例可包括相反于單一和/或多個相應第一電極115的多個第二電極120。

現在也參照圖3，該圖包括圖2的一部分的放大視圖，每個PSVG?110包括由絕緣材料125分離的第一電極115和第二電極120。圖3也包括交流(AC)電壓源130、壓力傳感器150和控制器160的示意性視圖。該AC電壓源130連接在第一電極115與第二電極120之間。雖然單獨一個的AC電壓源130如圖所示直接地連接至電極115和120，但是實際的實施方式可以包括任何數量的AC電壓源130并且還能夠按照需要在AC電壓源130與電極115和/或120之間包括其他的電路。例如，控制電路可被添加以允許控制將AC電壓施加至電極115和120。同樣，可使用電力調節電路，例如用于減緩電壓和/或電流峰值。同樣，需要整壓和/或整流電路來調節所施加的電壓和/或電流的各種特性，諸如幅值和頻率。同樣也可以考慮的是，直流(DC)電壓源可代替AC電壓源130使用，DC電壓根據已知的方法轉化為AC電壓。

現在也參照圖4，平面圖示出多個PSVG?110和支承PSVG?100的表面135的一部分。雖然圖4示出四個PSVG?110，但是備選實施例可包括任何數量的PSVG。需要指出的是，第二電極120沒有示出在圖4中，因為其被絕緣層125遮擋。表面135可以是例如氣動表面的一部分。例如，在與飛行相關的應用中，表面135可以是機翼、機身、尾桁、翼、旋翼、旋轉機翼、機艙的表面或者產生阻力的任何其他表面的一部分。在其他行業中的其他應用，例如汽車和鐵路行業，也可使用渦流發生器系統。