[實用新型]一種飛機平尾根部渦流發生器

有效

• 申請號: 201820368252.3
• 申請日: 2018-03-16
• 公開（公告）號: CN208216978U
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 王源博;鄭戰星;趙曉霞;馮虎祥;張曉;劉毅;國洪梅;鄒玉龍;任慶祝;任安;趙楠;徐璐;李朋;王超;張鵬;薛海明;任開勛
• 申請（專利權）人: 陜西飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: B64C21/00
• 分類號: B64C21/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本實用新型公開了一種飛機平尾根部渦流發生器，屬于氣動外形設計領域。研究渦流發生器的空氣動力原理，基于其設計準則和經驗，通過數值模擬和風洞試驗設計了一種較優的渦流發生器，安裝于某型飛機平尾前下方機身表面。該渦流發生器產生的尾流與飛機平尾來流能量混合，使得平尾翼根下表面的局部氣流分離得到有效推遲，平尾根部流場形態得到顯著改善，從而解決了飛機某構型下氣流分離引起的振動問題，同時對全機氣動特性影響較小。

技術領域

本實用新型屬于飛機氣動外形設計領域，涉及某型飛機渦流發生器。

背景技術

渦流發生器最初是在上世紀40年代由Tayler提出，由于其流動控制效果明顯、穩定且易于維護，尤其適用于在飛機研制后期解決局部氣流分離問題，在各種軍民用飛機中得到了廣泛的研究和應用，例如Boeing737、C17、灣流系列等。傳統的渦流發生器經Taylor、Henry、Pearcey等人的研究在60年代便形成了較完善的設計準則，此類渦流發生器高度與當地附面層厚度δ相當，通過產生渦流加速附面層內氣流與主流的能量混合，起到推遲分離、減阻等作用，在有效控制氣流分離的同時一般會在非設計點導致阻力增加。在20世紀末還發展了新型的微型渦流發生器，高度在0.1～0.5δ之間，通過合理布置其流動控制能力與傳統渦流發生器相當且附加阻力較小。

發明內容

解決的技術問題

本發明的目的是：改變平尾根部氣流流動形態，有效推遲氣流分離，從而解決由于氣流分離帶來的振動問題。

典型渦流發生器布局設計的要點一是高度與當地附面層厚度相當，二是位置應當在分離區之前一定距離，三是渦流發生器與來流呈一定夾角。飛機尾段區域附面層厚度約為300mm，需要的渦流發生器尺寸較大，且具備導流片的作用。為實現導流功能采用反置的翼型作為導流片剖面，布置在平尾的下前方機身表面，對平尾翼根氣流產生上洗，使上洗氣流與來流能量混合，改變流動分離形態，有效推遲氣流分離。渦流發生器通過產生翼尖渦來擾動其尾流場，因此采用翼尖繞流強烈的小展弦比構型。通過對渦流發生器外形和安裝位置進行優化，設計了一種較優的渦流發生器外形方案。

技術方案

一種飛機平尾根部渦流發生器外形，剖面為層流翼型，反彎度，翼型中弧線最高點的弦向位置在17％弦長處，厚度為12％弦長(如表2)。展長約341mm，翼根弦長約566mm，翼根最大厚度71mm，翼尖弦長約299mm，翼尖最大厚度 37mm，前緣后掠角25°，后緣后掠角-21°(如表1)。渦流發生器安裝在飛機平尾前下方機身表面，縱向安裝位置距平尾弦平面30％c,航向渦流發生器翼根前緣距平尾翼根前緣約12％c,其中c為平尾翼根弦長。

表1渦流發生器外形尺寸