[發明專利]多卡位折疊翼稍小翼及其工作方法

在審

• 申請號: 202011193638.3
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112249302A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 崔崢;王琦峰;張新榃;張文升;魯岱曉;鄒燦東
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司北京民用飛機技術研究中心;中國商用飛機有限責任公司
• 主分類號: B64C3/54
• 分類號: B64C3/54;B64C3/56
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

本發明公開了一種多卡位折疊翼稍小翼及其工作方法。多卡位折疊翼稍小翼設置于機翼主體的翼展方向的末端，其具有地面卡位、巡航飛行卡位和至少一個低速飛行卡位，多卡位折疊翼稍小翼包括小翼本體和驅動件，小翼本體與機翼主體的末端轉動連接，驅動件能驅動小翼本體繞轉軸轉動，以使小翼本體在不同卡位之間切換；小翼本體的弦平面與地平面的垂直面之間的夾角定義為傾斜角，小翼本體在低速飛行卡位時的傾斜角大于在地面卡位時的傾斜角，小于在巡航飛行卡位時的傾斜角。本發明在飛行過程中通過切換不同卡位可以滿足高速巡航和低速大迎角下的不同氣動需求，低速飛行卡位相比巡航飛行卡位抑制了翼稍小翼上的流動分離，實現低速工況下增升減阻的目的。

技術領域

本發明涉及航空技術領域，尤其涉及一種多卡位折疊翼稍小翼及其工作方法。

背景技術

飛機的空氣動力學設計對飛機的經濟性能至關重要。在新一代民用飛機上，要求機翼具有更高的效率，更直觀地說，就是要具有更大的升阻比(機翼產生的升力與阻力的比值)。影響升阻比的因素有很多，比如機翼表面的層流情況、機翼剖面形狀等。在這些因素之外，獲得更大的升阻比還有一個最為直接的手段就是增加機翼的展弦比，通俗地說，就是讓機翼更細長一些。無動力的滑翔機為了獲得最大的升阻比，就采用了非常細長的機翼，從而獲得盡可能長的留空時間。

但對于民用大型運輸類飛機來說，展弦比的增大也帶來了新的問題。機場的飛行區對起降飛機的翼展有不同等級的限制，包括A、B、C、D、E、F六個級別，其中E級為52-65米，最高級別F級為65-80米。機場等級越高，可以接納的機型種類就越多，但自身數量也更少。因此，將翼展控制到一定范圍之內，就可以大大提高飛機對機場的適應能力，也就是說可以在更多的機場起降。以波音777家族為例，其當前的主力機型777-300ER翼展為64.8米，屬于E級翼展限制；而777X為了獲得更高的效率，將翼展增加到了71.8米，達到了目前由A380(翼展79.75米)獨占的F級(747-8的翼展也達到了F級，但因為主起落架輪距在E級范圍內，因此獲準在E級機場起降)。對于波音而言是難以接受的，因為777X作為當前大量使用的777的換代機型，不能在機場適應性上做出這樣的犧牲。

于是，波音在777X采用了折疊式翼梢小翼的設計，當飛機著陸后，翼梢可以向上折疊，看上去像小翼一樣，讓翼展恢復到777-300ER的水平，變身成為E級飛機，從而可以使用當前777的機場設施，包括跑道、滑行道、停機位等。777X的折疊翼梢小翼可以在飛機落地后的時間內完成折疊，從而不影響飛機及時轉彎進入滑行道。

將機翼的一部分進行折疊并不是一個新的概念，艦載作戰飛機很早就采用了這種設計，旨在減少飛行甲板和機庫的占用面積。但在民用飛機上，折疊翼梢還是首次得到應用。

當前的折疊翼稍小翼在民用飛機領域的應用主要解決了兩方面的問題：第一方面，解決了大展長機翼地面翼展等級限制問題；第二方面，由于折疊機制使飛機的小翼可以在飛行狀態保持水平延展，翼尖延伸降低誘導阻力的效果好于常規的端板式翼稍小翼。其特點為兩卡位設計，一是飛行卡位，即小翼保持延展狀態；二是地面卡位，小翼在地面向上折疊以便于地面操縱。由于其在飛行過程中只有一個飛行卡位，其在氣動設計上與傳統的翼稍小翼一致，氣動設計點是定在飛機的巡航狀態，其參數選擇也是按照機翼設計的成熟準則進行的。

然而，在低速大迎角狀態，以高速巡航點為氣動設計目標點設計的翼稍小翼往往流動分離出現較早,其在大迎角下的流動狀態上有改進空間。對于采用翼身融合構型的大型客機，由于小翼的力臂相較常規構型較長，其流動狀態對全機的俯仰力矩影響大，從而不利于飛機在大迎角狀態下的縱向穩定，而不對稱的翼稍分離也對飛機的橫向穩定性有不利的影響。

發明內容

本發明的一個目的在于提出一種多卡位折疊翼稍小翼，該多卡位折疊翼稍小翼能增大飛機的升阻比和提高飛機的縱向、橫向及航向靜穩定性。

本發明的另一個目的在于提出一種多卡位折疊翼稍小翼的工作方法，該工作方法能增大飛機的升阻比和提高飛機的縱向、橫向及航向靜穩定性。