薄片组件制造技术

本发明专利技术提供一种薄片组件(22)，其在使用中被安装于基座结构以形成流体流经表面的至少一部分。该薄片组件包括：壳体(42)，其具有至少一个增压室(45)，所述增压室(45)设置在壳体(42)内。壳体(42)的壁(44)设有多个流路(46)，该流路(46)从所述壁(44)的增压室一侧延伸到壁的外表面(48)。设置有流路封闭器(50)，其可操作以打开和关闭至少一些流路(46)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种薄片组件。特别是，本专利技术涉及一种薄片组件，该薄片组件在使用中形成流体流经表面的至少一部分。
技术介绍
空气动力学主体(例如飞行器机翼和机身)的表面的不连续性可以导致通过它们的气流的边界层增厚、流动分离或破裂，其导致提升力降低，并因此导致燃料效率降低。不连续性可以是在空气动力学表面的表面上方或下方延伸的形貌，或是导致严重的不利的压力梯度的不利曲率。同样地，在海洋船只的表面(如潜水艇、小船和船舶的外船体)上类似的不连续性，可以在船只通过水时导致运动阻力增加，其导致在给定燃料效率的情况下的较低的可实现速度。在不连续性由可移动控制表面产生的情况下，例如在舵或在机翼前缘的可移动板条上，不连续的下游流体流可能显著地被扰乱，这在一些流体流的条件下，如舵和板条角度，可进一步损害可移动控制表面的有效性。因此，非常需要在流体流经表面上用于防止流动分离或用于创建一个改良边界层的手段。
技术实现思路
因此，本专利技术提供了一种薄片组件，其在使用中被安装于基
座结构以形成流体流经表面的至少一部分；所述薄片组件包括：壳体；至少一个增压室，其设置在所述壳体内；所述壳体的壁，其设有从所述壁的增压室一侧延伸到所述壁的外表面的多个流路；以及流路封闭器，其可操作以打开和关闭至少一些所述流路。所述壳体可以设置有机械固定件，其用于与基座结构上的互补固定件相配合，从而将薄片组件锁定到基座结构上。所述机械固定件可以被配置为能脱开的，从而所述薄片组件能从基座结构上移除。该薄片组件还可以包括专用的流体源，其用于流体源到增压室的输送。可以具有位于所述壳体的壁中的管道，其用于流体源到增压室的输送。该管道可以包括流体连接器，其用于与基座结构上的互补的流体连接器相接合。所述壳体可以被配置为在增压室中的流体与所述壳体壁外表面上流体流的静态压力之间保持至多为大约5巴的压力差。可替代地，所述壳体可以被配置为在将增压室中的流体与所述壳体壁外表面上流体流的静态压力之间保持至多为大约2巴的压力差。所述流路封闭器可以耦合至致动器，该致动器可操作以打开和关闭所述封闭器。至少一些致动器可以是压电致动器。至少一些致动器可操作以独立于其它致动器打开和关闭它们各自的封闭器。至少一些致动器可操作以同时打开和关闭它们各自的封闭器。所述薄片组件还可以包括控制单元，其可操作以发送控制信号到这些致动器或每一个致动器。所述薄片组件还可以包括流体流动传感器，其用来测量流过包括流路的所述壳体的壁的流体流动，并且用来产生用于指示与控制单元通信的流体流动的信号。所述控制单元可以可操作以：a.接收来自流体流动传感器的信号；以及b.依赖于流体流动传感器的信号以控制所述致动器。所述控制单元可以可操作以：a.确定所述致动器的操作性能；b.产生用于报告所述致动器的操作性能的信号。所述控制单元可以可操作以控制致动器间歇地打开和关闭所述封闭器，由此通过流路提供脉冲流动。所述控制单元可以可操作以从薄片组件外部的指令单元接收致动和停用信号。指令单元可以是上级控制系统或直接操作者中的一个。上级控制系统和控制单元可以通过双向数字数据总线或通过无线通信进行通信。该薄片组件还可以包括专用电源，控制单元与该专用电源导电连通。在壳体的壁上可以设置电插座，其用于与基座结构上的互补连接器相接合，所述控制单元与所述电插座导电连通。所述流路可以包括细长槽，其与流体流经表面的流体流的方向成一角度而延伸。所述流路的横截面可以基本上为圆形或椭圆形，并且有中心轴，该中心轴垂直于流体流经表面或与流体流经表面成一角度。至少一些流路的中心轴可以是互相平行的。至少一些流路的中心轴可以是彼此成一个角度的。也可以提供具有流体流经表面的结构，其包括本专利技术公开的薄片组件以及基座结构。所述基座结构可以设置有多于一个的薄片组件，并且可以设置有用于提供流体到每一薄片组件的增压室的主要流体源，并且可以设置有用于根据需要提供额外流体到增压室的辅助流体源。所述薄片组件可以位于所述基座结构的前缘区域。基座结构可以包括以下的至少一部分：飞行器机翼结构和/或
飞行器机身；水基船只(如船舶或潜水艇)的外船体；或流体流动管道。因此，提供了一种包括薄片组件的主动流动控制系统，并提供了包括薄片组件的结构，所述薄片组件被配置为在其表面上提供受控制的流体流动，以防止在所述薄片组件上或在其下游的流动的分离，并因此提高安装了所述组件的设备的效率和在某些情况下的可控制性。附图说明本专利技术的实施例将参考附图进行说明，其中：图1和图2分别在不同位置示出了具有根据本专利技术的薄片组件的飞行器机身的俯视图和仰视图；图3示出了图1和图2的薄片组件和飞行器的机翼部分的放大图；图4为图3中所示的薄片组件的剖视图，其示出了薄片组件的内部结构的一个例子；图5为图4中所示的可替代的薄片组件结构的剖视图；图6示出了本专利技术的薄片组件的流路的细节；图7示出了与图6的例子不同的几何形状和方向的流路；图8示出了薄片组件的另一种可替代的几何形状；图9示出了在不同位置具有根据本专利技术的薄片组件的潜水艇；和图10示出了具有根据本专利技术的薄片组件的流动管道。具体实施方式图1和图2分别示出了包括本专利技术设备的飞行器10的俯视图
和仰视图。该飞行器10包括：具有鼻部(前缘)14的机身12，机翼16，设置在机翼16上的发动机18，和尾翼20。本专利技术的薄片组件22被设置在飞行器10上的至少一个位置上。在图1中显示，薄片组件22设置在机翼16的尖端、在垂直尾翼的尖端和尾翼20的襟翼。薄片组件22也可以设置在机翼16的顶表面上在任一侧发动机挂架的上方(在该位置所述挂架设置在机翼16的底侧，在机翼16与发动机18之间延伸)。在图2中显示，所述薄片组件22恰好位于机身12的鼻部14的下游，和机翼上发动机18的下游。本专利技术的薄片组件22可以设置在所有或部分的这些位置，或者在飞行器10上的可替代的和额外的位置上，例如在机翼前缘或机翼后缘控制表面。在图3、图4、图5中显示了所述薄片组件22的更多细节。在图3中显示了薄片组件22相对于一些其它的机翼组件位于飞行器10的机翼16上。用于控制飞行器的缝翼30向机翼16的前缘的前方延伸。在实施例中显示，缝翼30位于发动机与机翼尖端32之间的机翼前缘上，该机翼尖端32可以设置小翼34。副翼36设置在机翼16的后缘上朝向机翼尖端32。襟翼38设置在机翼16的后缘上位于机翼尖端与机身12之间。在实施例中显示，薄片组件22设置在机翼16的前缘上位于缝翼30与机翼尖端32之间。薄片组件22也可设置在可替代的和额外的位置上。图3还示出了薄片组件20的放大图，这将用于结合图4所示的剖视图以更详细地描述薄片组件22。在本文中，“前缘”为表示结构52的标称的“前面”的部分(即，当流体通过结构52时流体流首先接触到的结构的那一部分)，而“后缘”为表示结构52的标称的“背面/后面”的部分(即，当流体通过结构52时流体流接触到的结构的最后部分)。薄片组件22设置为独立单元，并包括壳体42，其中壳体42包括壁44，该壁44在使用中为流体流经表面48。也就是说，壁44的外表面48形成机翼16的外表面的部分，从而壁44(即表面48)与所述机翼16的外表皮的表面一致并且是所述机翼16的外表皮的表面的延续本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄片组件，其在使用中被安装于基座结构以形成流体流经表面的至少一部分；所述薄片组件包括：壳体；至少一个增压室，其设置在该壳体内；所述壳体的壁，其设有多个流路，所述流路从所述壁的增压室一侧延伸到所述壁的外表面；和流路封闭器，其可操作以打开和关闭至少一些所述流路。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.24 EP 13275337.7;2013.12.24 GB 1322997.61.一种薄片组件，其在使用中被安装于基座结构以形成流体流经表面的至少一部分；所述薄片组件包括：壳体；至少一个增压室，其设置在该壳体内；所述壳体的壁，其设有多个流路，所述流路从所述壁的增压室一侧延伸到所述壁的外表面；和流路封闭器，其可操作以打开和关闭至少一些所述流路。2.如权利要求1的薄片组件，其中，所述壳体设置有机械固定件，其用于与基座结构上的互补固定件相配合，从而将薄片组件锁定到所述基座结构上。3.如权利要求2所述的薄片组件，其中，所述机械固定件被配置为能脱开的，使得所述薄片组件能从基座结构上移除。4.如权利要求1至3任一项所述的薄片组件，其中，所述薄片组件还包括专用的流体源，其用于流体源到增压室的输送。5.如权利要求1至3任一项所述的薄片组件，其中，设置有管道，其位于壳体的壁中，用于流体源到增压室的输送。6.如权利要求5所述的薄片组件，其中，所述管道包括流体连接器，其用于与所述基座结构上的互补的流体连接器相接合。7.如前述权利要求中任一项所述的薄片组件，其中，所述壳体被配置为，在使用中，在所述增压室中的流体与所述壳体壁外表面上流体流的静态压力之间保持至多为大约5巴的压力差。8.如前述权利要求中任一项所述的薄片组件，其中，所述流路封闭器被耦合到致动器，所述致动器可操作以打开和关闭所述封闭器。9.如权利要求8所述的薄片组件，其中，至少一些所述致动器是压电致动器。10.如权利要求8或9所述的薄片组件，其中，至少一些所述致动器可操作以独立于其它致动器打开和关闭它们各自的封闭器。11.如权利要求8至10中任一项所述的薄片组件，其中，至少一些所述致动器可操作以同时打开和关闭它们各自的封闭器。12.如权利要求8至11中任一项所述的薄片组件，还包括控制单元，其可操作以发送控制信号到这些致动器或每一个致动器。13.如权利要求12所述的薄片组件，包括流体流动传感器，其用来测量流过包括所述流路的壳体的壁的流体流动，并且用来产生用于指示与控制单元通信的流体流动的信号。14.如权利要求12至13中任一项所述的薄片组件，其中，所述控制单元可操作以：a.接收来自流体流动传感器的信号；以及b.依赖于流体流动传感器的信号以控制所述致动器。15.如权利要求12至14中任一项所述的薄片组件，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·瓦尔索普，N·A·米尔扎，
申请(专利权)人：BAE系统公共有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB