[發明專利]渦流發生器設備、氣流控制系統和控制舵面上氣流的方法

有效

• 申請號: 201610856632.7
• 申請日: 2016-09-27
• 公開（公告）號: CN107010208B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 布魯諾·施泰費斯;沃爾夫岡·愛康;埃里克·保羅
• 申請（專利權）人: 空中客車運作有限責任公司
• 主分類號: B64C23/06
• 分類號: B64C23/06;B64C5/06;B64C9/02;B64C13/16
• 代理公司: 北京華睿卓成知識產權代理事務所(普通合伙) 11436
• 代理人: 程淼;彭武

本發明涉及用于飛機的渦流發生器設備、氣流控制系統、飛機和控制飛機的舵面上的氣流的方法，所述渦流發生器設備包括：用于形成與在工作中的飛機周圍的氣流相互作用的氣流表面的氣流表面部件，其中所述表面部件包含開口；渦流產生裝置，可在縮回位置和伸出位置之間移動；保持裝置，用于將所述渦流產生裝置保持在縮回位置；偏置裝置，用于朝向伸出位置偏置所述渦流產生裝置；和釋放裝置，用于從所述保持裝置釋放所述渦流產生裝置，使得所述渦流產生裝置可以向伸出位置移動。另外，提供了密封膜，以在渦流產生裝置處于縮回位置時完全密封所述開口。所述渦流產生裝置可以通過所述膜從縮回位置移動到伸出位置。

技術領域

本發明涉及一種用于飛機的渦流發生器設備。所述渦流發生器設備包括表面部件，其形成與在工作中的飛機周圍的氣流相互作用的氣流表面。所述表面部件包含開口。所述渦流發生器設備還包括渦流產生裝置，可在縮回位置和伸出位置之間移動。在伸出位置，所述渦流產生裝置延伸穿過所述開口進入氣流中，且在縮回位置，所述渦流產生裝置不會延伸穿過所述開口進入氣流中。此外，渦流發生器設備包括用于將所述渦流產生裝置保持在縮回位置的保持裝置、用于朝向伸出位置偏置所述渦流產生裝置的偏置裝置，和用于從所述保持裝置釋放所述渦流產生裝置、使得所述渦流產生裝置可以向伸出位置移動的釋放裝置。本發明還涉及一種包括用于飛機的垂直尾翼和控制單元的氣流控制系統、一種包括氣流控制系統的飛機和一種用于控制在飛機舵面上的氣流的方法。

背景技術

飛機的垂直尾翼和安裝到垂直尾翼上的垂直舵主要提供方向穩定性和用于使飛機繞其垂直或偏航軸轉動的偏航力矩。可以由舵產生的最大偏航力矩取決于垂直舵的大小和該舵可繞舵軸線偏轉的程度。簡單地說，可以用較大的舵或可繞更大的角度被偏轉的舵來產生更大的偏航力矩。由于舵只能被偏轉有限的角度以避免在所述舵處的氣流失速，最大偏航力矩在很大程度上由舵的總體尺寸確定。

由于在正常操作條件下從不需要最大偏航力矩，大部分可由垂直舵的產生偏航力矩在正常操作條件下是不會被使用的。換句話說，在正常操作條件下大部分垂直舵只產生拖曳力(drag)，且對于控制飛機是不需要的。在拖曳力增大時，燃料消耗增加，這降低了飛機的最大范圍航程，因此應當避免任何不必要的拖曳力。

發明內容

考慮到上述情況，可以認為是本發明的一個目的是改善垂直尾翼和垂直舵的氣流，而無需必然增大垂直尾翼的尺寸。

在第一個方面，本發明提供了上述類型的渦流發生器設備，它還包括密封裝置，用于在渦流產生裝置處于縮回位置時完全密封所述開口。此外，所述密封裝置適于使得在從縮回位置移動到伸出位置時所述渦流產生裝置可以永久破壞所述密封裝置對所述開口的密封。

換句話說，在第一方面，本發明涉及一種渦流發生器設備，它被提供用于在垂直尾翼以及特別是在垂直舵處降低失速的風險，如果垂直舵被偏轉以產生最大可用偏航力矩的話。因此，當根據本發明的渦流發生器設備被部署在垂直尾翼時，帶有渦流發生器設備的垂直尾翼的總體尺寸可以減小為較小尺寸的尾翼，其可以產生與不含根據本發明的渦流發生器設備的較大尾翼同樣大的偏航力矩。所述渦流發生器設備包括一個表面部件，它可以例如形成飛機的垂直穩定器的外表面或氣流表面的一部分。所述表面部件包括一個開口，所述渦流產生裝置例如葉片可以穿過所述開口在縮回位置和伸出位置之間移動。在縮回位置，所述渦流產生裝置被設置在表面部件的不受飛機周圍的氣流吹到的一側上，其中使用了渦流發生器設備。所述渦流產生裝置可以例如被設置在垂直尾翼內。因此在縮回位置，所述渦流產生裝置不受飛機周圍的氣流所影響，并且特別是不產生額外的拖曳力。所述渦流發生器設備包括一個保持裝置，它將渦流產生裝置保持在縮回位置，并防止其意外運動到伸出位置。