[发明专利]带有流动影响装置结构的飞机

说明书

本申请主张2009年12月8日申请的德国专利申请号No.102009057405.0以及2009年12月8日申请的美国临时专利申请号No.61/267,514的优先权，其公开内容通过引用并入此处。

本发明涉及一种带有流动影响装置结构的飞机。

从现有技术可知，流动影响装置是集成到飞机的机翼中，使用所述装置，可稳定机翼区段的局部空气动力流动状态。其设置在此处，特别能减少机翼上的湍流，从而防止由于在飞行的关键阶段形成局部湍流而导致局部升力系数的降低。

本发明旨在提供可增加所控飞机空气动力性能的措施。

上述目的是通过权利要求1的特点而实现的。回引该权利要求1的从属权利要求书则描述了其他实施例。

本发明提供一种飞机，其具有各自的结构以及飞行控制装置，所述结构包括沿翼展方向延伸的、在每个机翼的至少一个表面区段上的、用以影响流经所述表面部分流体的流动影响装置以及用以测量各部分流动状态的流动状态传感装置，其中，所述飞行控制装置具有流动影响目标参数设定装置，其与用于产生目标参数的流动影响装置的结构相连，所述目标参数是所述至少一个表面区段的流动影响装置的目标参数，其中，所述流动影响装置设计成使用目标参数改变位于所述区段中的局部升力系数或阻力和升力系数之间的相关性。

本发明可实现的优点包括以下几个方面：

·改进的飞行物体的灵活性，从而以受控的方式飞行经过临时的和/或不稳定的飞行状态；

·飞行物体的更高性能及其可维持性；

·飞机进行短期、受控的起飞和降落的能力；

·可抑制强风、强上升气流和下降气流或湍流以及其他不稳定流动状态的影响；

·关于给出特定、所需的升力、阻力或升力/阻力比的入射角的扩展潜在飞行范围；

·与飞机设计相结合，从而减少后缘装置或后缘襟翼的技术支出和重量以实现高升力，并因此实现畅通的泄流从而减少整流罩、降低后缘装置的流阻并在后缘装置上实现较好的升力；

·改进的与巡航高度的滑动性能相关的翼型布局，其中，可减少对高升力所需的关注，这是因为后者以由本发明来解决；

·可提高控制面的效率，从而使其能够采用更小的控制面或更灵活的飞行行为；

·可降低进场着陆的进场速度，这样，同一飞机尺寸只需要较短的起落跑道。

另外，本发明可设置流动控制系统的可变体积/质量流动进行后缘襟翼上分离深度的调整，进一步控制升力系数以及阻力系数，从而启动飞机的进场程序，使其按给定的入射角变化范围以恒定、高下滑角且无推力校正的方式进场。

本发明的一个应用允许在飞行中加油，其条件是在加油过程中调节升力系数，从而可通过自主调整后缘襟翼上的分离深度或设置流动控制系统的可变体积/质量流动而使一架飞机的质量均匀增加并使另一架飞机的质量均匀下降。

本发明还可以改进飞行操作模式的开发(“飞行程序设计”)：通过调节体积质量流动对所需飞行程序的飞行状态所必需的升力系数或阻力系数进行调整，例如：通过改变体积流动调整升力系数，从而实现流动控制系统的按给定结构尺寸的破坏性流动以及相对于将致动器系统并入所述系统集成的边界条件。

根据本发明，可通过影响流经后缘襟翼的流动而抑制强风、强上升气流和下降气流或湍流，以及其他不稳定的流入状态，从而可通过调整分离深度或分离度以确保升力。

根据本发明，流动影响目标参数设定装置可具有被致动时可产生目标参数的控制输入装置，或者使用预定操作模式以产生目标参数的自动驾驶装置，例如：使所述飞机在规定的期望路径上飞行的连续路径控制的目标参数等。

根据本发明所述的飞机设计成，旨在将飞行控制装置配置成飞行状态控制装置或具有一个除流动状态控制装置外的飞行状态控制装置。以这种方式设计的飞行状态控制装置旨在可使用流动影响目标参数设定装置的目标参数和飞行状态传感装置的传感信号将输入信号传输至与飞行控制装置功能连接的流动状态控制装置。另外，所述流动状态控制装置可以如此设计，旨在使用飞行状态控制装置的输入信号以及每一区段流动状态传感装置的传感信号以产生致动每一区段的流动影响装置的流动状态调整命令，并将其传输至每一区段的流动影响装置，从而基于所述流动影响目标参数设定装置的目标参数控制所述飞机。