[发明专利]一种表面能够产生驻涡的机翼

说明书

技术领域

本发明涉及现代航空航天领域，具体为一种表面能够产生驻涡的机翼。

背景技术

飞机在着陆时要尽可能降低飞行速度，缩短滑跑距离，达到要求的场域性能，这就要求飞机在着陆时要有高的升力来维持飞行。为此，飞机在降落时往往要配合大的迎角，但是一般的机翼在大迎角下有两方面的问题：一是受到失速迎角的限制；二是机翼上表面的分离涡会不断地从后缘脱落，从而在机翼上产生一个非定常的动态载荷。这种非定常的动态载荷会使升力产生波动，不利于飞机的操纵，同时带来机翼的结构疲劳，缩短飞机的寿命。

为了提高飞机的着陆性能，增升装置的设计与运用成为改善着陆性能的重要技术途径。现代大型运输机甚至可能会采用四段翼型的增升系统，而且为了保证增升装置的良好气动性能，要求襟翼打开后的气动外形非常精确，因此需要复杂而精确的襟翼收放机构，附加的机构设计成本和结构重量都很大，所以，一般只有大型飞机(包括大型客机和大型运输机)才运用增升装置系统。

小型飞机的起飞往往具有多种成熟技术如助推、牵引等，但是对安全性威胁最大的是着陆过程，目前对于一般小型飞机和无人机来说，着陆过程中往往并不运用复杂的增升装置。对于无人机来说，着陆方式有伞降着陆、撞网(拦阻网)着陆、伞加气囊着陆、硬式擦地着陆等。但是，对于小型有人飞机而言，为了缩短飞机的滑跑距离，只能从气动技术上寻求新的方法。

为了提高着陆性能，应该尽量降低着陆时的飞行速度，这就需要高升力和大阻力。Gurney襟翼是近些年来研究的一种构造简单、安装便捷、增升效果显著的增升措施，但是，Gurney襟翼虽然可以提高翼型在相同迎角下的升力，但不能增大翼型的迎角的工作范围，升力增加的同时，失速迎角会提前出现。因此，仅仅使用Gurney襟翼还难以达到提高飞机着陆性能的目的。

本发明提出的一种表面能够产生驻涡的机翼，应用本发明后，能够同时提高机翼的升力和失速迎角，显著的提高飞机的着陆性能。

发明内容

为了克服现有增升装置设计成本高、结构复杂、重量大的不足，本发明提出的一种表面能够产生驻涡的机翼。

本发明包括活动翼面、收放机构、活动翼面铰链、活动翼面连接件、柔性挡片和Gurney襟翼；所述的活动翼面是在机翼的上翼面分割而形成；该活动翼面的弦向长度为45％机翼弦长，展向长度为机翼展长的87.5％；该活动翼面展向的一端距翼根12.5％；该活动翼面弦向的一个边距机翼前缘30％处，该活动翼面弦向的另一个边距机翼前缘75％处；活动翼面连接件固定在机翼前梁上，活动翼面连接件的展向位置与收放机构的展向位置相同；

收放机构包括三个作动器、三个作动器连接件、三个连接套筒和支撑架；支撑架包括三个支撑杆、三个支撑杆铰链和一根支撑横梁；支撑横梁的长度与活动翼面展长相同；支撑横梁的上表面固定在活动翼面的下表面，并且所述支撑横梁的长度方向的中心线位于机翼前缘35％弦长处；三个支撑杆铰链分布在支撑横梁的下表面的两端和中间位置，并嵌装在支撑横梁的下表面内；各支撑杆的一端分别与各支撑杆铰链连接；各支撑杆的另一端均通过连接套筒分别与作动器的作动杆连接；

所述柔性挡板一端固定在机翼后缘上翼面的内表面上，且与所述的内表面边缘的距离为2％机翼弦长；另一端固定在活动翼面的下表面上，且与活动翼面的下表面边缘的距离为2％机翼弦长；

所述的Gurney襟翼位于机翼的后缘处；所述的Gurney襟翼的展向长度与活动翼面的展向长度相同，为87.5％；Gurney襟翼的高度为4％的机翼弦长；Gurney襟翼的展向位置与活动翼面的展向位置相同，距翼根12.5％；

三个作动器通过同一根数据线与飞机飞行控制系统相联接。

在活动翼面连接件的上端安装有铰链，在所述铰链的一端有与翼面连接件配合的绞接头，另一端的端面与活动翼面的下表面固接；所述的铰链位于活动翼面前缘端的边缘处。

作动器连接件与机翼后梁固连，在作动器连接件上有与作动器连接的销子；在作动器一端端面中心有与作动器连接件上的销子配合的销孔。

当飞机进入着陆阶段时，通过对作动器发出信号，收放机构开始工作，作动器通过支撑架将活动翼面抬起，如图1、图2所示，此时柔性挡板被拉伸，这样活动翼面、柔性挡板以及机翼后缘上翼面面就在机翼上表面形成一个台阶，与此同时打开安装在机翼后缘的Gurney襟翼。