[发明专利]用于固定翼飞行器的增升装置及其制造方法

说明书

本发明提供一种用于固定翼飞行器的增升装置，其可包括：前翼段；后翼段，后翼段与前翼段沿增升装置的弦向分隔开；其中，在前翼段与后翼段之间形成缝道，前翼段包括背离缝道的前翼段前缘以及面向缝道的前翼段后缘，而后翼段包括面向所述缝道的后翼段前缘，以及其中，前翼段前缘、前翼段后缘和后翼段前缘中的至少一者设计成沿增升装置的展向包括波形段。借助增升装置的波形段，可以在飞机起降阶段有效控制襟翼失速的基础上增加升力，而内部缝道则能够在控制襟翼失速的基础上进一步增加升力。本发明还提供一种用于固定翼飞行器的增升装置的制造方法。

技术领域

本发明涉及飞行器领域，主要是固定翼飞行器的领域。具体来说，本发明涉及一种用于固定翼飞行器的增升装置以及一种用于固定翼飞行器的增升装置的制造方法。

背景技术

后缘襟翼是为提高飞机起飞/着陆构型下机翼升力系数、减少滑跑距离的一个活动舵面。后缘襟翼一般安装在机翼后缘安装，平时紧贴在机翼下表面上。使用时，后缘襟翼沿下翼面后退，它可以增大机翼弯度和面积，提高升力系数增大升力。

在后缘襟翼设计过程中，一般根据飞机的起飞、着陆性能要求，确定增升装置的设计目标（如最大升力系数增量），进而确定增升装置的形式、平面形状等，再进行二维襟翼设计，确定襟翼外形及缝道量、重叠量、偏转角度等位置参数。现代飞行器越来越要求起降速度低、滑跑距离短，因此要求增升装置具备较强的增升能力，而较强的增升能力需要后缘襟翼有较大的后退量，以增加机翼面积，提高增升效果。

具体来说，一方面，更大的升力系数可以减小飞机起飞与降落的速度，从而减小对飞行跑道的要求，提高飞机的机场适应性；另一方面，襟翼收放过程中，不可避免的会产生失速，一方面，襟翼失速后的分离尾流会导致平尾抖振，另一方面由失速带来的疲劳载荷，对襟翼本体和运动机构会产生不利的影响。因此，增升装置的设计无论是对飞机起降的安全性，还是对飞机的经济性都有着很大的影响。

目前已知专利文献US8960593B2设计了一种旋翼飞行器，该旋翼包括在末端处的多个凹凸部分，这些凹凸部分主要是用于容纳传感器、天线或者其它电子设备，因此并不是有助于提高升力的设计，且不能用于固定翼飞行器中。

为此，在飞行器、尤其是固定翼飞行器的领域中，始终希望有一种增升装置的改进的解决方案，其能既有效提高襟翼升力，又能对襟翼大攻角情况下的失速问题进行有效的控制。

发明内容

本发明提供一种用于固定翼飞行器的增升装置，其可包括：前翼段；后翼段，后翼段与前翼段沿增升装置的弦向分隔开；其中，在前翼段与后翼段之间形成缝道，前翼段包括背离缝道的前翼段前缘以及面向缝道的前翼段后缘，而后翼段包括面向所述缝道的后翼段前缘，以及其中，前翼段前缘、前翼段后缘和后翼段前缘中的至少一者设计成沿增升装置的展向包括波形段。

借助增升装置的波形段，可以在飞机起降阶段有效控制襟翼失速的基础上增加升力，而内部缝道则能够在控制襟翼失速的基础上进一步增加升力。具体来说，本发明的波形设计（尤其是凹凸前缘）可以有效导流，让一部分流体在小攻角下首先分离，而使另一部分流体在大攻角下仍不分离，避免了吸力面（上翼面）流体同时分离现象的发生。因此，波形设计（尤其是凹凸前缘）能够有效避免失速并显著提高大攻角下翼面的升力特性。由于襟翼只在大攻角下使用，这种波形（段）能够有效提高襟翼的性能。

优选的是，波形段可呈正弦曲线的形状。正弦曲线的形状被证明是可以在一定的攻角下显著提高升力，且升力系数随攻角的变化不会出现突然下降的风险。

更优选的是，前翼段后缘和所述后翼段前缘均设计成沿所述展向均包括波形段，波形段呈相同的正弦曲线的形状，并且彼此对准以使得所述缝道也包括正弦曲线的形状。在此，术语“对准”是指波形段的展向范围大致对准，但更佳的是不但展向范围大致对准，而且正弦曲线（的波峰和波谷）也可以大致对准。