[发明专利]板和用于改善层流的方法

说明书

公开了一种空气动力学主体以及产生层流的方法，可操作以促进形成层流并满足结构要求。穿孔的板蒙皮包括空气动力学主体的内表面和外表面。微型格支撑结构耦接到内表面并限定气流间隙，该气流间隙允许通过穿孔的板蒙皮从外表面吸入空气并使其进入空气动力学主体的充气室。微型格支撑结构的主梁的列沿着陆线排列，该陆线沿相对于空气动力学主体上的气流的大致弦向方向定向。

技术领域

本公开的实施例整体涉及空气动力学表面。更具体地，本公开的实施例涉及提供层流(laminar flow)的空气动力学表面。

背景技术

层流包括例如但不限于在飞行器的部件(诸如机翼、机身等)的轮廓上方的平滑的低湍流气流。术语“层流”是来源于其中在形成边界层时空气层一个接一个地形成的过程。在机翼区段上方中断边界层空气的平滑气流可以产生湍流，这可导致非最佳的升力(lift)和/或非最佳的阻力(drag)。设计用于最小化的阻力和边界层的非中断气流的空气动力学主体可被称为层流空气动力学表面。层流空气动力学表面在实践中可以维持气流边界层附着在前缘的后部。在非层流空气动力学主体上，边界层在高速下可被中断并导致在非层流空气动力学表面的其余部分上方产生湍流。这种湍流可以理解为阻力，其会是非最佳的。

发明内容

公开了能够操作以促进产生层流且满足结构要求的空气动力学主体。穿孔的板蒙皮包括内表面和外表面。外表面包括空气动力学主体的前缘。内表面通过耦接至其上的微型格强化件结构强化。微型格强化件结构可以沿着空气动力学主体的内表面在板蒙皮中的穿孔的下游延伸，以便为板蒙皮提供结构支撑，同时允许气流通过穿孔到空气动力学结构的内部表面，以有利于在板蒙皮的外表面上产生层流。

在本公开的一个方面，公开了一种空气动力学主体，限定相对于所述空气动力学主体上的气流的弦向方向。空气动力学主体可以包括外板蒙皮和微型格强化件结构，所述外板蒙皮具有内表面、外表面以及从内表面延伸到外表面的多个穿孔，外板蒙皮围绕空气动力学主体的内部表面延伸并且限定空气动力学主体的前缘。微型格强化件结构可以包括多个主梁以及多个对角支撑支柱，每个主梁具有连接到外板蒙皮的内表面的第一端部，每个对角支撑支柱在相邻的主梁之间对角地延伸并连接到相邻的主梁。微型格强化件结构可以沿着外板蒙皮的内表面在多个穿孔的下游延伸，并且多个主梁和多个对角支撑支柱在其间限定气流间隙，以将多个穿孔设置成在微型格强化件结构的下游与空气动力学主体的内部表面流体连通。

在本公开的另一方面，公开了一种产生层流的方法，该层流从空气动力学主体外部上方经过的气流产生。空气动力学主体可以限定相对于气流的弦向方向。该方法可以包括：通过形成在空气动力学主体的外板蒙皮中的穿孔传送气流的一部分，所述外板蒙皮可围绕空气动力学主体的内部表面延伸；引导来自穿孔的气流的一部分通过微型格强化件结构，所述微型格强化件结构限定通过其的气流间隙并且基本上沿着弦向方向从空气动力学主体的前缘延伸；以及通过微型格强化件结构的气流间隙将气流接收到空气动力学主体的内部表面中。

在本公开的另一方面，公开了一种空气动力学主体，限定相对于空气动力学主体上的气流的弦向方向。该空气动力学主体可以包括外板蒙皮和微型格强化件结构，外板蒙皮具有内表面、外表面以及从内表面延伸到外表面的多个穿孔，外板蒙皮围绕空气动力学主体的内部表面延伸并且限定空气动力学主体的前缘。微型格强化件结构可以包括多个主梁和多个对角支撑支柱，每个主梁具有连接到外部蒙皮的内表面的第一端部，每个对角支撑支柱在相邻的主梁之间对角延伸且连接到相邻的主梁。微型格强化件结构可以沿着外板蒙皮的内表面在多个穿孔的下游延伸，并且多个主梁和多个对角支撑支柱在其间限定气流间隙，以将多个穿孔设置成在微型格强化件结构的下游与空气动力学主体的内部表面流体连通。空气动力学主体还可以包括内板蒙皮，设置在空气动力学主体内靠近前缘并向后延伸，其中内板蒙皮可以在与多个主梁中的对应主梁的第一端部相对的第二端部处连接到多个主梁中的对应主梁。外板蒙皮和内板蒙皮可以在其间限定气流通道，从而将多个穿孔在内板蒙皮的下游与空气动力学主体的内部表面流体连通。