[發(fā)明專利]一種旋轉(zhuǎn)機翼飛機用對稱翼型及其襟翼的構(gòu)造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811185526.6
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109367811B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鄧陽平;米百剛
• 申請（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: B64F5/00
• 分類號: B64F5/00;B64C3/14
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明提出了旋轉(zhuǎn)機翼飛機用對稱翼型及其襟翼的構(gòu)造方法，對稱翼型構(gòu)造包括布置構(gòu)造圓，在設(shè)計坐標(biāo)系第一象限內(nèi)構(gòu)造翼面線，將翼面線相對X軸和Y軸對稱復(fù)制，并與兩個構(gòu)造圓外側(cè)結(jié)合，形成上下左右對稱的翼型；而襟翼構(gòu)造采用確定開裂點位置，以開裂點外側(cè)的翼型下表面翼面線作為打開后襟翼的上表面線，再在開裂點外側(cè)的翼型下表面翼面線上選擇一點，與上表面線的外端點共同作為樣條線的兩個端點，構(gòu)造襟翼下表面線；并在襟翼開裂點與翼型下表面翼面線上選擇的點之間構(gòu)造填充面線，填充襟翼打開后翼型下表面出現(xiàn)的凹陷部分。本發(fā)明實現(xiàn)了襟翼打開后后緣由鈍變尖，減小流動分離，進而減阻增升的目的；而且增加了可偏轉(zhuǎn)的填充面，解決了凹陷部分的影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)機翼設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種旋轉(zhuǎn)機翼飛機用對稱翼型及其襟翼的構(gòu)造方法。

背景技術(shù)

申請人在中國專利201110213680.1中公開了一種飛行模式可變的旋轉(zhuǎn)機翼飛機，其最大的特點是機身中部有一副既可以高速旋轉(zhuǎn)作為旋翼，又可以鎖定作為固定翼的旋轉(zhuǎn)機翼。因為要兼顧旋翼和固定翼使用，旋轉(zhuǎn)機翼的翼型選擇了橢圓翼型。

韓國Sungyoon Choi和Oh Joon Kwon在Jounral of Aircraft第45期發(fā)表了“Aerodynamic Characteristics of Elliptic Airfoils at High Reynolds Numbers”，對不同相對厚度橢圓翼型氣動特性進行了數(shù)值計算研究，結(jié)果表明，因為鈍后緣引起的大面積流動分離，橢圓翼型的升力線斜率小于相同相對厚度的NACA系列對稱翼型，阻力系數(shù)大于常規(guī)翼型，而且阻力系數(shù)隨相對厚度的增大而增大。

美國專利U.S.Pat.No.7014142B2“Low-Drag Rotor/Wing Flap”公布了四種旋翼/機翼后緣襟翼方案的圖示，但并未給出具體的外形構(gòu)造方法，而且在翼型后緣下方有大的凹陷部分以用來容納收攏后的襟翼，進而容易在凹陷處形成流動分離和漩渦，影響襟翼的減阻增升效果。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明公布了一種用于旋轉(zhuǎn)機翼飛機的前后及上下對稱翼型及其襟翼的構(gòu)造方法，襟翼打開后后緣由鈍變尖，可減小流動分離，進而達到減阻增升的效果。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種旋轉(zhuǎn)機翼飛機用對稱翼型構(gòu)造方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：確定翼型弦長C及前后緣曲率半徑r；

步驟2：建立設(shè)計坐標(biāo)系，坐標(biāo)原點在翼型中心，X軸沿弦長方向，Y軸垂直于X軸；

步驟3：在設(shè)計坐標(biāo)系中，采用兩個半徑等于r的構(gòu)造圓分別布置在Y軸兩側(cè)，圓心坐標(biāo)分別為[C/2-r,0]和[r-C/2,0]；

步驟4：確定翼型的相對厚度t/C，t為翼型上翼面和下翼面之間的最大厚度；確定翼型前后緣襟翼由收攏到完全打開的旋轉(zhuǎn)角度2θ，且2θ180°；

步驟5：在設(shè)計坐標(biāo)系第一象限內(nèi)采用以下步驟構(gòu)造翼面線：

步驟5.1：以設(shè)計坐標(biāo)系X軸正方向上的構(gòu)造圓(101)的圓心為起點，做一條與X軸正方向成θ角的射線(105)，得到射線(105)與X軸正方向上構(gòu)造圓(101)的交點；

步驟5.2：以步驟5.1得到的交點和坐標(biāo)為[0,t/2]的點為樣條線端點，構(gòu)造出翼面線(102)，且翼面線(102)在端點[0,t/2]處的切線方向與X軸平行，在另一端點處的切線方向與射線(105)垂直；

步驟6：將步驟5構(gòu)造的翼面線相對X軸和Y軸對稱復(fù)制，并與兩個構(gòu)造圓的外側(cè)部分結(jié)合，形成一個封閉的上下和左右對稱的翼型。

基于上述對稱翼型，進一步構(gòu)造襟翼的方法，其特征在于：對于對稱翼型前后緣，均采用以下步驟構(gòu)造襟翼：