[发明专利]减少空气动力干扰的装置及方法、空气动力外形及吊架

说明书

本发明涉及一种用于通过在空气动力外形的顶侧和底侧进行吹气来减少所述外形的尾流中的空气动力干扰的装置。

根据一个具体实施例，本发明涉及一种对包括这样的空气动力外形的飞行器的推进组件进行支撑的吊架，并且涉及一种包括这样的吊架的飞行器。

当载运工具处于运动时，该载运工具的任一空气动力外形招致该载运工具的其他外形的尾流，或者招致干扰其边界层的现象。这尤其施加在具有定位于吊架上的(多个)推进组件的飞行器上，因为无论吊架的设计如何，该吊架都产生尾流。

这具体由于以下事实：该吊架外形的边界层的厚度在该外形的下游方向增大。

这样在吊架的后缘处产生“速度缺陷”(或“速度亏损”)，该速度缺陷是呈自由流速度与该外形下游区域的局部空气速度之间差值的形式。

具有这种速度缺陷的区域还经历空气“质量流缺陷”(或“质量流亏损”)。这意味着空气倾向于被抽吸至该速度缺陷区域，这导致湍流。

在对推进组件进行支撑的吊架(特别是具有螺旋桨或非导管式叶片的类型)的情况下，当所述转子通过吊架的尾流时，速度不连续性和尾流湍流除其他之外致使推进组件的涡轮的螺旋桨产生的噪声增大，这就乘客舒适性而言以及在环境方面均是负面的。这被称为“掩蔽”效应。

因此需要限制这种“掩蔽”效应，这种效应致使吊架的尾流的压力变化。

在对推进组件进行支撑的吊架的具体情况下，需要消除气流亏损并因此减少吊架的表面上的速度亏损。

为实现此目的的解决方案之一涉及从靠近外形的后缘的高压源处吹送空气以便消除气流亏损并因此减少速度亏损。

为此，US 4917336描述一种空气喷射装置，该装置包括喷射喷嘴，该喷射喷嘴对经过狭缝逸出的空气进行传送，这些狭缝是在支撑飞行器推进组件的吊架的顶侧和底侧中产生的。然而，此文件呈现了复杂的实施例。

本申请人还发现现有技术中已知的装置具有至今仍未解决的缺陷。当空气动力外形的攻角改变时，顶侧和底侧上的气压也改变。此压力与分别流过顶侧和底侧上的空气质量流相联系。当空气动力外形处于高的攻角时，尤其是在飞行器的起飞和着陆阶段(正攻角)和接近阶段(负攻角)过程中的具体情况下，外形的顶侧和底侧之间的压力差非常大。更确切地，外形的底侧和顶侧处的压力和气流与飞行器处于巡航姿态时的情形相比是非常不同的。当前在商用飞行器上将空气动力外形用于推进单元的吊架(在产生升力方面没有起重要作用)，该外形的顶侧和底侧处的压力和气流与处于巡航姿态时的相同或与其处于同一量级。

然而，这些已知的空气喷射装置被配置成有效地减少巡航姿态中的空气动力干扰和噪声，仅仅是在外形的顶侧和底侧处的压力、气流以及因此质量流亏损非常不同的阶段中这些空气喷射装置的有效性才能得到改善。

本发明旨在提出一种用于通过喷射空气减少空气动力外形的尾流中的空气动力干扰的装置，通过该装置，就限制噪声和空气动力干扰而言，可以在装备有该装置的空气动力外形的所有使用阶段优化该空气动力外形的有效性。

根据第一方面，本发明涉及一种用于减少空气动力外形的尾流中的空气动力干扰的装置，该装置包括被形成以便构成该空气动力外形的一部分的外形区段，所述外形区段包括：

-顶侧和底侧；

-在该顶侧上开放的第一空气喷射喷嘴(51)；

-在该底侧上开放的第二空气喷射喷嘴(52)；

该装置包括被流体地连接至该第一喷嘴的第一吹气室、被流体地连接至该第二喷嘴的第二吹气室、以及适合于供应空气至所述第一吹气室和第二吹气室并且适合于改变所述第一吹气室和第二吹气室之间的空气分配的空气供给用具。

因此，本发明提供一种通过其可以在空气动力外形的顶侧和底侧处吹送空气的装置，其中，吹送的空气的量是可以控制的，也就是说在顶侧和底侧处独立地分配以便允许根据空气动力外形(例如，根据装备有这种空气动力外形的飞行器的飞行阶段)的使用来改变顶侧和底侧之间的压力差。

根据一个实施例，该空气供给用具包括适合于供应空气至该第一吹气室的第一分配器管以及适合于供应空气至第二吹气室的第二分配器管。

该第一分配器管可以延伸进入该第一吹气室并且包括分布在所述第一分配器管的长度上的多个开口，并且该第二分配器管可以延伸进入该第二吹气室并且包括分布在所述第二分配器管的长度上的多个开口。

该空气供给用具可以包括用于该第一吹气室和该第二吹气室的公用空气引入导管并且包括空气分配器，该空气分配器被配置成用于对经由该空气引入导管到达的空气在所述第一吹气室和所述第二吹气室之间进行分配。