[发明专利]一种旋转机翼飞机用对称翼型及其襟翼的构造方法

说明书

本发明提出了旋转机翼飞机用对称翼型及其襟翼的构造方法，对称翼型构造包括布置构造圆，在设计坐标系第一象限内构造翼面线，将翼面线相对X轴和Y轴对称复制，并与两个构造圆外侧结合，形成上下左右对称的翼型；而襟翼构造采用确定开裂点位置，以开裂点外侧的翼型下表面翼面线作为打开后襟翼的上表面线，再在开裂点外侧的翼型下表面翼面线上选择一点，与上表面线的外端点共同作为样条线的两个端点，构造襟翼下表面线；并在襟翼开裂点与翼型下表面翼面线上选择的点之间构造填充面线，填充襟翼打开后翼型下表面出现的凹陷部分。本发明实现了襟翼打开后后缘由钝变尖，减小流动分离，进而减阻增升的目的；而且增加了可偏转的填充面，解决了凹陷部分的影响。

技术领域

本发明涉及旋转机翼设计技术领域，具体为一种旋转机翼飞机用对称翼型及其襟翼的构造方法。

背景技术

申请人在中国专利201110213680.1中公开了一种飞行模式可变的旋转机翼飞机，其最大的特点是机身中部有一副既可以高速旋转作为旋翼，又可以锁定作为固定翼的旋转机翼。因为要兼顾旋翼和固定翼使用，旋转机翼的翼型选择了椭圆翼型。

韩国Sungyoon Choi和Oh Joon Kwon在Jounral of Aircraft第45期发表了“Aerodynamic Characteristics of Elliptic Airfoils at High Reynolds Numbers”，对不同相对厚度椭圆翼型气动特性进行了数值计算研究，结果表明，因为钝后缘引起的大面积流动分离，椭圆翼型的升力线斜率小于相同相对厚度的NACA系列对称翼型，阻力系数大于常规翼型，而且阻力系数随相对厚度的增大而增大。

美国专利U.S.Pat.No.7014142B2“Low-Drag Rotor/Wing Flap”公布了四种旋翼/机翼后缘襟翼方案的图示，但并未给出具体的外形构造方法，而且在翼型后缘下方有大的凹陷部分以用来容纳收拢后的襟翼，进而容易在凹陷处形成流动分离和漩涡，影响襟翼的减阻增升效果。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明公布了一种用于旋转机翼飞机的前后及上下对称翼型及其襟翼的构造方法，襟翼打开后后缘由钝变尖，可减小流动分离，进而达到减阻增升的效果。

本发明的技术方案为：

所述一种旋转机翼飞机用对称翼型构造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：确定翼型弦长C及前后缘曲率半径r；

步骤2：建立设计坐标系，坐标原点在翼型中心，X轴沿弦长方向，Y轴垂直于X轴；

步骤3：在设计坐标系中，采用两个半径等于r的构造圆分别布置在Y轴两侧，圆心坐标分别为[C/2-r,0]和[r-C/2,0]；

步骤4：确定翼型的相对厚度t/C，t为翼型上翼面和下翼面之间的最大厚度；确定翼型前后缘襟翼由收拢到完全打开的旋转角度2θ，且2θ180°；

步骤5：在设计坐标系第一象限内采用以下步骤构造翼面线：

步骤5.1：以设计坐标系X轴正方向上的构造圆(101)的圆心为起点，做一条与X轴正方向成θ角的射线(105)，得到射线(105)与X轴正方向上构造圆(101)的交点；

步骤5.2：以步骤5.1得到的交点和坐标为[0,t/2]的点为样条线端点，构造出翼面线(102)，且翼面线(102)在端点[0,t/2]处的切线方向与X轴平行，在另一端点处的切线方向与射线(105)垂直；

步骤6：将步骤5构造的翼面线相对X轴和Y轴对称复制，并与两个构造圆的外侧部分结合，形成一个封闭的上下和左右对称的翼型。

基于上述对称翼型，进一步构造襟翼的方法，其特征在于：对于对称翼型前后缘，均采用以下步骤构造襟翼：