[發明專利]用于主動空氣流控制的等離子體輔助合成射流

有效

• 申請號: 201410785578.2
• 申請日: 2014-12-17
• 公開（公告）號: CN104859843B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: D·尼基奇
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: B64C15/00
• 分類號: B64C15/00;B64D33/04
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

公開了一種等離子體輔助合成射流裝置、包括等離子體輔助合成射流裝置的飛機以及改進空氣動力性能的方法，以用于通過電離通過被設置在空氣動力結構內的合成射流裝置的孔隙離開的一種或更多種氣體來提供在空氣動力結構處的空氣流控制。

技術領域

本公開涉及空氣動力結構，并且更具體地，涉及使用空氣流控制的空氣動力結構的改進的空氣動力性能。

背景技術

空氣動力結構的性能主要取決于響應于經過的空氣流在結構的表面處產生的升力和阻力。機械固定的表面可以被選擇性地包括在空氣動力表面(如旋翼槳葉、機翼、發動機進氣道、風扇葉片、噴嘴等等)處，以便改變局部空氣動力性能并因而實現那些空氣動力結構的期望的空氣動力性能。此外，諸如襟翼、縫翼、擾流板、副翼、升降舵以及方向舵等可移動的控制表面可以被包括在空氣動力表面中或空氣動力表面上以便動態地改變空氣動力表面的幾何構型，因而改變該結構的空氣動力性能。

除了被包括在空氣動力結構上的各種機械裝置外，也可通過產生對經過的空氣流的影響來改變結構的空氣動力性能。這些影響可以通過設置在空氣動力表面或裝置內或上的各種致動裝置產生。

發明內容

一種實施例提供了合成射流致動器，該致動器包括具有空氣動力表面并形成通過空氣動力表面的孔隙的空氣動力結構。合成射流致動器還包括在空氣動力結構內形成室并鄰近空氣動力表面的一個或更多個壁，其中所述室與周圍環境通過孔隙流體連通。合成射流致動器還包括設置在孔隙處并被配置為電離通過孔隙離開的室內氣體的電離裝置。

另一種實施例提供了包括推力源和一個或更多個升力表面的飛機，其中升力表面被配置為當被連接至推力源時產生升力。該飛機還包括至少一個被配置為在飛機的空氣動力表面處提供空氣流控制的合成射流致動器，空氣動力結構具有空氣動力表面并且形成通過空氣動力表面的孔隙。合成射流致動器包括在空氣動力結構內形成室并鄰近空氣動力表面的一個或更多個壁，其中所述室與周圍環境通過孔隙流體連通。合成射流致動器還包括設置在孔隙處并被配置為電離通過孔隙離開的室內氣體的電離裝置。

另一種實施例提供了用于使飛機飛行并通過電離從合成射流致動器離開的一種或更多種氣體在飛機的空氣動力結構處提供空氣流控制的方法，其中使飛機飛行包括使用推力源以在飛機的一個或更多個升力表面處產生升力，所述合成射流致動器被設置在空氣動力結構中。

本發明能夠涉及等離子體輔助合成射流致動器，該致動器可以包括具有空氣動力表面并形成通過空氣動力表面的孔隙的空氣動力結構；在空氣動力結構內形成室并鄰近空氣動力表面的一個或更多個壁，其中所述室與周圍環境通過孔隙流體連通；以及設置在孔隙處并被配置為電離通過孔隙離開的一種或更多種室內氣體的電離裝置。在室和周圍環境之間的壓力差可以導致一種或更多種室內氣體通過孔隙離開。等離子體輔助合成射流致動器還可以包括被配置為推動所述一種或更多種室內氣體通過孔隙的氣體推進裝置。氣體推進裝置可以是壓電致動的膜片。電離裝置和氣體推進裝置可以是同一裝置。電離裝置可以包括設置在空氣動力表面的相反側上的第一和第二電極。權利要求6的等離子體輔助合成射流致動器還包括被配置為至少部分地覆蓋第一和第二電極中的一個的絕緣層。使用至少一個被配置為樞轉等離子體輔助合成射流致動器的致動裝置和鄰近等離子體輔助合成射流致動器的一個或更多個電磁鐵中的至少一者可操縱電離的室內氣體。等離子體輔助合成射流致動器還可以包括向氣體推進裝置提供第一信號的第一電源，以及向電離裝置提供第二信號的第二電源，其中第一信號與第二信號同步。第二信號的脈沖可以從第一信號的脈沖延遲預定量，該預定量基于一定體積的被推進的一種或更多種室內氣體到達孔隙的時間量。