[發明專利]用于固定翼飛行器的增升裝置及其制造方法

有效

• 申請號: 202111029508.0
• 申請日: 2021-09-03
• 公開（公告）號: CN113460285B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 尼早;黃少麟;祁宇丹
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: B64C3/28
• 分類號: B64C3/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

本發明提供一種用于固定翼飛行器的增升裝置，其可包括：前翼段；后翼段，后翼段與前翼段沿增升裝置的弦向分隔開；其中，在前翼段與后翼段之間形成縫道，前翼段包括背離縫道的前翼段前緣以及面向縫道的前翼段后緣，而后翼段包括面向所述縫道的后翼段前緣，以及其中，前翼段前緣、前翼段后緣和后翼段前緣中的至少一者設計成沿增升裝置的展向包括波形段。借助增升裝置的波形段，可以在飛機起降階段有效控制襟翼失速的基礎上增加升力，而內部縫道則能夠在控制襟翼失速的基礎上進一步增加升力。本發明還提供一種用于固定翼飛行器的增升裝置的制造方法。

技術領域

本發明涉及飛行器領域，主要是固定翼飛行器的領域。具體來說，本發明涉及一種用于固定翼飛行器的增升裝置以及一種用于固定翼飛行器的增升裝置的制造方法。

背景技術

后緣襟翼是為提高飛機起飛/著陸構型下機翼升力系數、減少滑跑距離的一個活動舵面。后緣襟翼一般安裝在機翼后緣安裝，平時緊貼在機翼下表面上。使用時，后緣襟翼沿下翼面后退，它可以增大機翼彎度和面積，提高升力系數增大升力。

在后緣襟翼設計過程中，一般根據飛機的起飛、著陸性能要求，確定增升裝置的設計目標（如最大升力系數增量），進而確定增升裝置的形式、平面形狀等，再進行二維襟翼設計，確定襟翼外形及縫道量、重疊量、偏轉角度等位置參數。現代飛行器越來越要求起降速度低、滑跑距離短，因此要求增升裝置具備較強的增升能力，而較強的增升能力需要后緣襟翼有較大的后退量，以增加機翼面積，提高增升效果。

具體來說，一方面，更大的升力系數可以減小飛機起飛與降落的速度，從而減小對飛行跑道的要求，提高飛機的機場適應性；另一方面，襟翼收放過程中，不可避免的會產生失速，一方面，襟翼失速后的分離尾流會導致平尾抖振，另一方面由失速帶來的疲勞載荷，對襟翼本體和運動機構會產生不利的影響。因此，增升裝置的設計無論是對飛機起降的安全性，還是對飛機的經濟性都有著很大的影響。

目前已知專利文獻US8960593B2設計了一種旋翼飛行器，該旋翼包括在末端處的多個凹凸部分，這些凹凸部分主要是用于容納傳感器、天線或者其它電子設備，因此并不是有助于提高升力的設計，且不能用于固定翼飛行器中。

為此，在飛行器、尤其是固定翼飛行器的領域中，始終希望有一種增升裝置的改進的解決方案，其能既有效提高襟翼升力，又能對襟翼大攻角情況下的失速問題進行有效的控制。

發明內容

本發明提供一種用于固定翼飛行器的增升裝置，其可包括：前翼段；后翼段，后翼段與前翼段沿增升裝置的弦向分隔開；其中，在前翼段與后翼段之間形成縫道，前翼段包括背離縫道的前翼段前緣以及面向縫道的前翼段后緣，而后翼段包括面向所述縫道的后翼段前緣，以及其中，前翼段前緣、前翼段后緣和后翼段前緣中的至少一者設計成沿增升裝置的展向包括波形段。

借助增升裝置的波形段，可以在飛機起降階段有效控制襟翼失速的基礎上增加升力，而內部縫道則能夠在控制襟翼失速的基礎上進一步增加升力。具體來說，本發明的波形設計（尤其是凹凸前緣）可以有效導流，讓一部分流體在小攻角下首先分離，而使另一部分流體在大攻角下仍不分離，避免了吸力面（上翼面）流體同時分離現象的發生。因此，波形設計（尤其是凹凸前緣）能夠有效避免失速并顯著提高大攻角下翼面的升力特性。由于襟翼只在大攻角下使用，這種波形（段）能夠有效提高襟翼的性能。

優選的是，波形段可呈正弦曲線的形狀。正弦曲線的形狀被證明是可以在一定的攻角下顯著提高升力，且升力系數隨攻角的變化不會出現突然下降的風險。

更優選的是，前翼段后緣和所述后翼段前緣均設計成沿所述展向均包括波形段，波形段呈相同的正弦曲線的形狀，并且彼此對準以使得所述縫道也包括正弦曲線的形狀。在此，術語“對準”是指波形段的展向范圍大致對準，但更佳的是不但展向范圍大致對準，而且正弦曲線（的波峰和波谷）也可以大致對準。