[发明专利]设计为与偏转状态下的襟翼密封的预变形飞机扰流板和下垂板

说明书

本申请涉及设计为与偏转状态下的襟翼密封的预变形飞机扰流板和下垂板，并描述了一种用于设计扰流板或下垂板的方法和包括设计的扰流板或设计的下垂板的空气动力学系统。在一个实施例中，扰流板和下垂板可以展开在具有襟翼系统的机翼上，襟翼系统提供后缘可变弯度(TEVC)系统。在飞行期间，机翼的固定部分、襟翼、扰流板和下垂板都可以变形。扰流板或下垂板可各自在地面上预变形为第一形状，使得在飞行中扰流板或下垂板在空气动力学载荷下变形为第二形状。在第二形状中，扰流板或下垂板被配置为更好地密封襟翼。扰流板或下垂板可以被配置为在襟翼作为TEVC系统的一部分的所有方位期间密封襟翼。

技术领域

本公开总体涉及用于飞机的机翼。更具体地，本公开涉及用于机翼的扰流板和下垂板。

背景技术

现代飞机(诸如大型客机)需要以各种速度运行，包括在起飞和着陆期间较低的速度以及在巡航期间较高的速度。为了适应各种速度的操作，飞机机翼包括控制表面。通常，控制表面可相对于机翼的固定部分致动。通过改变控制表面相对于机翼的固定部分的方位，实现各种空气动力学效果。空气动力学效果用于控制飞机。

控制表面的一种类型是扰流板。扰流板经常安装在机翼上的机翼襟翼附近和前面，使得扰流板覆盖机翼襟翼的一部分。扰流板可以设计成在飞行中向上延伸到在机翼上方流动的空气中。当延伸时，在其后面的机翼部分上产生受控制的失速，这减小了该机翼部分的升力并增加了阻力。展开扰流板的一个好处是在不增加速度的情况下增加飞机的下降率。

在着陆时，一旦飞机降落，扰流板就可以完全向上展开。阻力的增加加强了制动效果。此外，升力的损失会给车轮带来更多的重量，这有助于机械制动过程。

在起飞和爬升期间以及接近着陆期间时，扰流板和下垂板可以向下朝向延伸的襟翼缩回，以控制和优化襟翼和扰流板之间的间隙。对于扰流板，通过致动来实现缩回。对于从动下垂板，通过将面板机械地联接到配合襟翼或襟副翼来实现缩回。

在巡航条件下，扰流板通常不展开并且定位成使得扰流板表面和襟翼表面形成具有最佳空气动力学性能的空气动力学形状。然而，在巡航条件下的空气动力学载荷下，机翼、襟翼和扰流板都会变形。变形中的不匹配会导致几何形状的变化，从而降低机翼的空气动力学性能。例如，扰流板和襟翼之间或相邻扰流板之间可能形成间隙，该间隙允许空气流入机翼后缘腔。此外，扰流板之间或扰流板和襟翼之间的不匹配会导致多余阻力。这种不希望的气流和不匹配降低了机翼的空气动力学性能。鉴于上述情况，需要减少由飞行期间不同的载荷条件和结构条件导致的与扰流板相关的几何形状变化的方法和装置。

发明内容

本公开描述了一种用于设计扰流板或下垂板的方法。在一个实施例中，扰流板和下垂板可以展开在具有襟翼系统的机翼上，襟翼系统提供后缘可变弯度(TEVC)系统。在TEVC系统中，襟翼可围绕其铰链线旋转，以在巡航飞行期间修改机翼的弯度。扰流板或下垂板可以设置在机翼上的襟翼的前方，并且可以包括柔顺后缘(CTE)。扰流板或下垂板可以配置为在襟翼作为TEVC系统的一部分的所有方位期间沿着CTE密封襟翼。

在飞行期间，机翼的固定部分、襟翼、扰流板和下垂板都可以变形。扰流板或下垂板可各自在地面上预变形为第一形状，使得在飞行中扰流板或下垂板在空气动力学载荷下变形为第二形状。在第二形状中，扰流板或下垂板配置为更好地密封襟翼。扰流板和下垂板系统可以被提供，其中每个扰流板和下垂板在地面上预变形，但每个扰流板和下垂板都具有不同的形状。

可以将几何形状修改(诸如，向下弯曲边缘)添加到扰流板或下垂板的CTE。几何形状修改可以帮助增加每个扰流板或下垂板密封到相邻襟翼的条件范围。在一个实施例中，扰流板的几何形状修改可以足够灵活，使得当扰流板由于经由耦接到扰流板的致动器施加的旋转力以及由于扰流板上的空气动力学载荷而被压到襟翼上时，几何形状修改变平并沿着扰流板的CTE形成密封。