[實用新型]一種民用飛機尾椎的改進結構

有效

• 申請號: 201720043224.X
• 申請日: 2017-01-16
• 公開（公告）號: CN206569257U
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 李磊
• 申請（專利權）人: 上海飛淳心航空科技有限公司
• 主分類號: B64C21/02
• 分類號: B64C21/02;B64C1/00
• 代理公司: 上海宏京知識產權代理事務所(普通合伙)31297
• 代理人: 鄧文武

技術領域

本實用新型涉及飛機部件領域，具體涉及一種民用飛機尾椎的改進結構。

背景技術

民用飛機指的是用于非軍事用途的飛機。一般民用飛機分為商業飛機和通用飛機，商業飛機通常為以運輸為目的的客機和貨機等，比如波音737，空客A320等都是從事人員運輸的商業飛機。通用飛機一般指的是從事特定任務的飛機，比如公務機，農業機，體育運動機等。民用飛機作為一種運人載物的交通工具，特別強調其安全性，經濟性和舒適性，對于旅客來說，保證旅客在飛行中的生命安全是最首要的要求，經濟性的要求不是那么重要，而對于運營商業飛機的航空公司來講，經濟性則非常重要，沒有經濟性優勢的飛機，注定無法在市場競爭中長期存在。如圖1所示，1ˊ為飛機尾椎，飛機尾椎指的是飛機機身尾部的一段結構，尾椎作為飛機機身的一部分，在整個飛機結構上起到以下作用：1、保持飛機機體的氣動外形結構，2、減少飛機啟動時，APU（Auxiliary Power Unit，輔助動力裝置）裝置產生的噪音；如圖2所示，現有民用飛機尾椎結構一般設計成漏斗狀，但是其存在以下缺陷：眾所周知，飛機在飛行過程中，受到的阻力大部分為空氣與飛機機體表面產生的摩擦阻力，阻力越大，運輸相同人員或物資所需油耗也越大，經濟性也越差；現有的飛機尾椎結構由于工藝的限制，通常設計為光滑的表面，但在飛機的飛行過程中，氣體流過光滑的表面時，表面會產生大量的渦流，渦流和表面作用還有相鄰的渦流作用會使表面附近的渦流迅速向外射出，這時它們會和外層的渦流糾纏扭曲在一起，使它的瞬時速度變大，渦流迅速向外層射出轉變和外層的混亂的流動是動量交換的形式，也構成了影響流體阻力的主要因素，造成現有飛機尾椎的氣動效率并不是很高，因此改進尾椎機構來減少這種渦流的外射是減阻的關鍵因素。

實用新型內容

針對上述問題，本申請提供了一種新型飛機尾椎結構，改善了尾椎的氣動性能，減少了空氣阻力，提高了燃油經濟性，其技術方案如下：

一種民用飛機尾椎的改進結構，包括尾椎主體，所述尾椎主體表面布滿有由若干個菱形狀基片組成的皮層，基片以交替平行方式排列在尾椎主體表面上，任意兩個相鄰基片之間留有溝槽，溝槽延伸的方向與基片的邊緣平行，尾椎主體上溝槽的連線形成交叉的網狀結構，所述基片上設有多道相互平行的凸筋，凸筋延伸的方向與滑過尾椎主體上的氣體流動方向一致，基片上的凸筋從中間往兩邊高度逐漸降低，相鄰兩道凸筋連接處圓滑過渡，所述基片、凸筋為一體結構。

進一步地，所述基片上位于最外側的凸筋高度為1.8mm，位于最中間的凸筋高度為6.3mm。

進一步地，所述基片、凸筋一體結構的材質為鈦鋁合金。

依據上述技術方案，采用仿生學原理，將原本光滑的飛機尾椎表面設計成類似鯊魚魚鱗結構的皮層，皮層由若干個菱形狀基片按一定排列方式組成，任意兩個相鄰基片之間留有溝槽，基片上設有多道相互平行的凸筋，基片上的凸筋從中間往兩邊高度逐漸降低；當飛機在空氣中飛行時，氣體滑過本實用新型的飛機尾椎時，首先撞擊位于尾椎主體前端的基片上的凸筋，氣流沿著凸筋延伸方向流動，并且氣流在基片上流動的過程中，氣流從中間往兩邊遞進，一部分匯聚集中通過溝槽往下流動，另一部分順著凸筋往下一個相鄰的基片流動，重復此過程，氣流從尾椎主體前端流動到末端，改變了氣流在尾椎主體上的流場，避免了表面產生渦流，大大減少了飛行過程中尾椎結構的氣動阻力，減少了飛行中的油耗，提高了飛機的載運比，從而為航空公司創造了更大的價值。

附圖說明

下面通過具體實施方式結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。

圖1為現有飛機尾椎在飛機上的位置示意圖；

圖2為現有飛機尾椎的結構示意圖；

圖3為本實用新型的結構示意圖（顯示部分皮層）；

圖4為圖3中A局部示意圖；

圖5為圖4中單個基片橫切示意圖。

其中，1ˊ、飛機尾椎；1、尾椎主體；2、基片；3、溝槽；4、凸筋。

具體實施方式

下面通過具體實施方式結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。