[實(shí)用新型]一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動(dòng)結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202223295457.9
• 申請(qǐng)日: 2022-12-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN219192541U
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王繼明;姚遠(yuǎn);楊萬(wàn)里;黨鐵紅;董明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海沃蘭特航空技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): B64C3/36
• 分類(lèi)號(hào): B64C3/36;B64C3/50;B64C3/52;B64C3/10
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括仿生鷹翼翼梢小翼，所述仿生鷹翼翼梢小翼安裝于機(jī)翼翼梢端部，所述仿生鷹翼翼梢小翼包括低阻翼尖過(guò)渡段和羽翼，所述低阻翼尖過(guò)渡段連接機(jī)翼翼梢端部，所述羽翼連接低阻翼尖過(guò)渡段，所述羽翼呈彎曲上反結(jié)構(gòu)，所述低阻翼尖過(guò)渡段的根部弦長(zhǎng)設(shè)為W1，梢部弦長(zhǎng)設(shè)為W2，其中W2/W1控制在0.6～1。本結(jié)構(gòu)提供的仿生鷹翼翼梢小翼可以降低巡航時(shí)的誘導(dǎo)阻力，增加全機(jī)升阻比，提升飛機(jī)的航程及增加飛機(jī)的有效載荷。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及航空技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動(dòng)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

eVTOL(Electric?Vertical?Takeoff?and?Landing)電動(dòng)垂直起降飛行器開(kāi)發(fā)吸引了包括航空航天企業(yè)、汽車(chē)行業(yè)、運(yùn)輸行業(yè)、政府、軍方以及學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。eVTOL未來(lái)潛在應(yīng)用涉及城市客運(yùn)、區(qū)域客運(yùn)、貨運(yùn)、個(gè)人飛行器、緊急醫(yī)療服務(wù)等多種場(chǎng)景模式。

eVTOL飛行器相比其它交通工具，更適合未來(lái)的出行生態(tài)，無(wú)論是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)還是技術(shù)基礎(chǔ)，eVTOL都更具備成為下一代城市空中交通工具的潛力，且作為一種新型的中短途空中交通工具，eVTOL還具有安全性高、噪音低、制造成本低、運(yùn)營(yíng)成本低等優(yōu)勢(shì)。

eVTOL的垂直升降，一般是通過(guò)提供垂直升力的多旋翼實(shí)現(xiàn)。多旋翼具有垂直起降和懸停等功能，對(duì)地形依賴性不高，具有較好的靈活性，但其最大前飛速度受到諸多限制；如果飛行器僅靠垂直螺旋槳提供升力和推力，效率較低；固定翼飛機(jī)具有較高的前飛速度，但對(duì)地形要求很高，場(chǎng)地建設(shè)和維護(hù)成本較高，因此結(jié)合多旋翼和固定翼的優(yōu)點(diǎn)，提高垂直起降飛行器的升阻比進(jìn)而提高航程成為氣動(dòng)研究的熱點(diǎn)。

飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)對(duì)飛機(jī)的經(jīng)濟(jì)性能至關(guān)重要。對(duì)于電動(dòng)垂直起降飛機(jī)，要求飛機(jī)具有更高的效率，從氣動(dòng)上來(lái)說(shuō)就是要具有更大的升阻比(飛機(jī)升力與阻力的比值)。影響升阻比的因素有很多，比如機(jī)翼表面的層流情況、機(jī)翼翼型及平面參數(shù)等。

運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)在巡航飛行時(shí)飛機(jī)的能耗直接正比于阻力，因此氣動(dòng)減阻對(duì)提升飛機(jī)續(xù)航性能，降低運(yùn)行成本具有重大意義。飛機(jī)巡航飛行時(shí)氣動(dòng)阻力中約60％～65％％為零升阻力，約35％～40％為誘導(dǎo)阻力，其中前者主要由飛機(jī)浸潤(rùn)面積和流線性決定，在一定技術(shù)水平下難以進(jìn)一步降低。后者主要體現(xiàn)為機(jī)翼翼尖渦導(dǎo)致的能量損失，通過(guò)機(jī)翼翼尖外形的優(yōu)化設(shè)計(jì)減弱翼尖渦流，可以顯著降低誘導(dǎo)阻力。現(xiàn)有電動(dòng)垂直起降飛機(jī)翼梢裝置一般較多采用較為簡(jiǎn)單的低阻翼尖裝置，由于翼梢典型的三維效應(yīng)，使得下翼面流動(dòng)翻過(guò)上翼面卷起翼梢渦，較強(qiáng)的翼梢渦使得誘導(dǎo)阻力較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動(dòng)結(jié)構(gòu)，以解決背景技術(shù)中提到的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種仿生鷹翼翼梢小翼氣動(dòng)結(jié)構(gòu)，包括仿生鷹翼翼梢小翼，所述仿生鷹翼翼梢小翼安裝于機(jī)翼翼梢端部，所述仿生鷹翼翼梢小翼包括低阻翼尖過(guò)渡段和羽翼，所述低阻翼尖過(guò)渡段連接機(jī)翼翼梢端部，所述羽翼連接低阻翼尖過(guò)渡段，所述羽翼呈彎曲上反結(jié)構(gòu)，所述低阻翼尖過(guò)渡段的根部弦長(zhǎng)設(shè)為W1，梢部弦長(zhǎng)設(shè)為W2，其中W2/W1控制在0.6～1。

優(yōu)選地，所述羽翼根部弦長(zhǎng)設(shè)為C1，梢部弦長(zhǎng)設(shè)為C2，羽翼梢跟比C2/C1控制在0.3～1。

優(yōu)選地，所述羽翼包括羽翼前、羽翼中及羽翼后，所述羽翼前、羽翼中及羽翼后錯(cuò)位分布。

優(yōu)選地，所述羽翼前、羽翼中及羽翼后的上反角沿氣流方向呈逐漸遞減趨勢(shì)。

優(yōu)選地，所述羽翼前、羽翼中及羽翼后的羽翼展長(zhǎng)沿氣流方向分布呈遞增趨勢(shì)。

優(yōu)選地，所述羽翼的梢部弦線相比于根部弦線呈負(fù)扭轉(zhuǎn)狀態(tài)，且扭轉(zhuǎn)角控制在-3°～0°。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：本結(jié)構(gòu)提供的仿生鷹翼翼梢小翼可以降低巡航時(shí)的誘導(dǎo)阻力，增加全機(jī)升阻比，提升飛機(jī)的航程及增加飛機(jī)的有效載荷。

附圖說(shuō)明