用于飞机机翼的后缘闭合装置、飞机机翼及飞机机翼减阻方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于飞机机翼的后缘闭合装置，包括：连杆机构，构造成铰接至后梁上的第一铰接位点；致动元件，铰接至襟翼，并且与连杆机构连接成能对其进行致动；阻挡机构，能铰接至后梁上的第二铰接位点以及连接至连杆机构；当襟翼从收上位置向展态位置运动时，襟翼带动致动元件来致动连杆机构，以使连杆机构围绕第一铰接位点转动并且阻挡机构围绕第二铰接位点转动，由此阻挡机构能闭合机翼固定后缘结构。由此，在襟翼放下后可自动闭合机翼固定后缘，形成襟翼与机翼固定后缘结构之间的光滑缝道，阻止流经襟翼前缘的气流窜入机翼固定后缘结构，形成有害的流致振动与湍流噪声。此外，本发明专利技术还涉及一种飞机机翼和一种飞机机翼减阻方法。方法。方法。

【技术实现步骤摘要】
用于飞机机翼的后缘闭合装置、飞机机翼及飞机机翼减阻方法


[0001]本专利技术涉及飞机领域、特别是涉及飞机机翼后缘处的整流设计。具体来说，本专利技术涉及一种用于飞机机翼的后缘闭合装置。本专利技术还涉及一种包括该后缘闭合装置的飞机机翼。此外，本专利技术涉及一种飞机机翼减阻方法。

技术介绍

[0002]已知飞机在着陆时要尽可能降低飞行速度，缩短滑跑距离。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。
[0003]为了提高飞机的着陆性能，减阻或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。现代飞机主要通过以下方法来获取高的可用升力：增加机翼弯度、增加机翼面积、流动控制等。例如，目前不少飞机采用机翼后缘襟翼来进行增升，这主要因为机翼后缘襟翼可以增大翼型弯度，显著增加有效翼面迎角，并且还增大有效翼型长度。此外，开缝式襟翼内的缝道气流也可以显著增加升力。
[0004]经过几十年的发展，世界市场上大型客机增升装置逐步统一到前缘采用前缘缝翼、后缘采用单缝/双缝襟翼的形式。在增升装置设计领域，达到气动性能的基础上系统复杂性最低是共同的目标。因此，许多飞机采用定轴偏转式襟翼系统，这相比滑轨式富勒襟翼机构更加简单，重量更轻。
[0005]例如，专利文献US8336829B2公开了一种用于飞行器的渐进式机翼后缘，该机翼后缘具有襟翼，该襟翼可分别通过正襟翼偏转和负襟翼偏转向下和向上调节，从而通过密封襟翼在顶侧封闭机翼轮廓。翼面轮廓在上侧由密封襟翼封闭，在下侧由通风襟翼封闭，用于使用襟翼作为控制襟翼，其中襟翼在负的和小的正的襟翼偏转之间调节。
[0006]然而，当襟翼放下时，机翼固定后缘会暴露在襟翼放下后的流场内，这会导致流经襟翼前缘的部分气流窜入机翼固定后缘的空间内或者说后缘舱空腔内，形成涡流。这种涡流一方面会产生废阻力，降低襟翼的增升贡献，另一方面还会引起机翼固定后缘的有害振动以及湍流噪声。以上现象对于飞机的结构耐久性将产生明显影响，并会显著影响飞机机翼的气动性能。
[0007]为了减少因涡流导致的增加阻力的影响，从而改善飞机的起飞/着陆性能改善飞机的起飞/着陆性能，目前已开展了大量主动或被动流动控制技术的研究。例如，在后缘襟翼上表面安装涡流发生器、在后缘襟翼上表面开槽进行吹气/吸气、加装等离子体激励器、铺设作动器等，均能取得一定的效果。但这些技术普遍具有使用条件苛刻、破坏襟翼原有结构、需要额外能量输入、使用维护成本高等缺点，限制了工程实际应用。
[0008]因此，在飞机机翼领域中始终存在对通过设置合适的结构和相关操作方法来可靠
地减少缝道内部涡流以减少阻力、提高升阻比的需求。

技术实现思路

[0009]本专利技术涉及一种用于飞机机翼的后缘闭合装置，飞机机翼可以包括后梁、连接至后梁的机翼固定后缘结构、和襟翼，襟翼能在靠近机翼固定后缘结构的收上位置和远离机翼固定后缘结构的展态位置之间运动，该后缘闭合装置可以包括：连杆机构，连杆机构可以构造成铰接至后梁上的第一铰接位点；致动元件，致动元件可以构造成铰接至襟翼，并且与连杆机构连接成能对其进行致动；阻挡机构，阻挡机构能铰接至后梁上的第二铰接位点以及连接至连杆机构；其中，当襟翼从收上位置向展态位置运动时，襟翼可以带动致动元件来致动连杆机构，以使连杆机构围绕第一铰接位点转动并且阻挡机构围绕第二铰接位点转动，由此阻挡机构能闭合机翼固定后缘结构，以对机翼固定后缘结构与襟翼之间的缝道内气流进行整流。
[0010]借助本专利技术的后缘闭合装置，可以通过将襟翼的运动与后缘闭合装置的运动相关联，以使得在襟翼放下后可以自动闭合机翼固定后缘结构，形成襟翼与机翼固定后缘结构之间的光滑缝道，阻止流经襟翼前缘的气流窜入机翼固定后缘结构，形成有害的流致振动与湍流噪声，从而有效减少气动阻力，提高升阻比，由此提高飞机安全性能。
[0011]优选地，致动元件可以包括铰接至襟翼的滑块，滑块可以设有贯通的滑槽，连杆机构可以包括滑杆，滑杆能穿过滑槽，以允许滑块随着襟翼的运动能沿着滑杆进行滑动。
[0012]借助滑杆滑块构成的滑动结构，能以紧凑、简单且可靠的机构来实现随着襟翼的下偏带动与连杆机构相连的阻挡机构闭合机翼的机翼固定后缘结构。
[0013]特别是，连杆机构还可以包括摇臂构件，摇臂构件可以包括铰接至第一铰接位点的第一端和与第一端相对的第二端，其中，滑杆可以在其远离滑块的位置处与摇臂构件的第二端铰接。
[0014]借助与滑杆铰接的摇臂构件，能以简单的枢转来带动阻挡机构闭合机翼的机翼固定后缘结构。
[0015]有利地，阻挡机构可以包括阻挡元件和连杆，连杆的一端可以在摇臂构件的第一端与第二端之间的位点处铰接至摇臂构件，连杆的另一端可以铰接至阻挡元件，阻挡元件可以包括相对的第一端和第二端，其中，阻挡元件的第一端铰接至第二铰接位点，而阻挡元件的第二端可以为自由端，当襟翼从收上位置向展态位置运动时，滑块可以在滑杆上滑动，以使得摇臂构件可以围绕第一铰接位点转动，由此经由连杆带动阻挡元件围绕第二铰接位点转动，自由端能闭合机翼固定后缘结构。
[0016]通过利用连杆与连杆机构、主要是摇臂构件铰接的阻挡元件，能对机翼的机翼固定后缘结构实现自动闭合。
[0017]更优选地，后缘闭合装置还可以包括弹性元件，其中，弹性元件的一端可以固定至摇臂构件的第二端，另一端可以固定至滑块，当襟翼处于收上位置时，弹性元件处于松弛状态，而当襟翼处于展态位置时，弹性元件处于张紧状态。
[0018]借助弹性元件，可以使襟翼在下放过程中获得一定的张紧力，从而更好设计后缘闭合装置随襟翼的运动而致动的运动曲线(例如，运动速度)。
[0019]例如，当襟翼从展态位置向其它展态位置运动以使得滑块远离滑杆运动时，弹性
元件的弹性系数可以设计成能使阻挡机构保持闭合机翼固定后缘结构。
[0020]由于弹性元件的作用，阻挡机构可以保持其闭合机翼固定后缘结构，而不会因为襟翼的进一步下放导致阻挡机构也随之远离机翼固定后缘结构运动。
[0021]在一个具体示例中，摇臂构件的第一端与第二端之间的距离可以与第一铰接位点和第二铰接位点之间的距离接近，摇臂构件上与连杆铰接的位点距第一铰接位点的距离可以为摇臂构件的第一端与第二端之间的距离的约三分之二，而连杆与阻挡元件铰接的位点与第二铰接位点的距离可以约为第一铰接位点和第二铰接位点之间的距离的一半。
[0022]根据上述示例尺寸设计的后缘闭合装置可以获得紧凑的结构以及可靠稳定的运动关系(襟翼的下偏与机翼固定后缘结构的闭合之间的运动关系)。
[0023]有利的是，摇臂构件可以包括多个摇臂部以及用于连接摇臂部的连接部，连接部构造成沿机翼固定后缘结构的宽度方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机机翼的后缘闭合装置，所述飞机机翼包括后梁、连接至所述后梁的机翼固定后缘结构(200)、和襟翼(400)，所述襟翼(400)能在靠近所述机翼固定后缘结构(200)的收上位置和远离所述机翼固定后缘结构(200)的展态位置之间运动，其特征在于，所述后缘闭合装置(100)包括：连杆机构，所述连杆机构构造成铰接至所述后梁上的第一铰接位点(160)；致动元件，所述致动元件构造成铰接至所述襟翼(400)，并且与所述连杆机构连接成能对其进行致动；阻挡机构，所述阻挡机构能铰接至所述后梁上的第二铰接位点(170)以及连接至所述连杆机构；其中，当所述襟翼(400)从所述收上位置向所述展态位置运动时，所述襟翼(400)带动所述致动元件来致动所述连杆机构，以使所述连杆机构围绕所述第一铰接位点(160)转动并且所述阻挡机构围绕所述第二铰接位点(170)转动，由此所述阻挡机构能闭合所述机翼固定后缘结构(200)，以对所述机翼固定后缘结构(200)与所述襟翼(400)之间的缝道内气流进行整流。2.如权利要求1所述的后缘闭合装置，其特征在于，所述致动元件包括铰接至所述襟翼(400)的滑块(110)，所述滑块(110)设有贯通的滑槽，所述连杆机构包括滑杆(120)，所述滑杆(120)能穿过所述滑槽，以允许所述滑块(110)随着所述襟翼(400)的运动能沿着所述滑杆(120)进行滑动。3.如权利要求2所述的后缘闭合装置，其特征在于，所述连杆机构还包括摇臂构件(130)，所述摇臂构件(130)包括铰接至所述第一铰接位点(160)的第一端(131)和与所述第一端(131)相对的第二端(132)，其中，所述滑杆(120)在其远离所述滑块(110)的位置处与所述摇臂构件(130)的第二端铰接。4.如权利要求3所述的后缘闭合装置，其特征在于，所述阻挡机构包括阻挡元件(150)和连杆(140)，所述连杆(140)的一端在所述摇臂构件(130)的第一端(131)与第二端(132)之间的位点处铰接至所述摇臂构件(130)，所述连杆(140)的另一端铰接至所述阻挡元件(150)，所述阻挡元件(150)包括相对的第一端(151)和第二端(152)，其中，所述阻挡元件(150)的第一端(151)铰接至所述第二铰接位点(170)，而所述阻挡元件(150)的第二端(152)为自由端，当所述襟翼(400)从所述收上位置向所述展态位置运动时，所述滑块(110)在所述滑杆(120)上滑动，以使得所述摇臂构件(130)围绕所述第一铰接位点(160)转动，由此经由所述连杆(140)带动所述阻挡元件(150)围绕所述第二铰接位点(170)转动，所述自由端能闭合所述机翼固定后缘结构(200)。5.如权利要求4所述的后缘闭合装置，其特征在于，所述后缘闭合装置(100)还包括弹性元件180，其中，所述弹性元件(180)的一端固定至所述摇臂构件(130)的第二端，另一端固定至所述滑块(110)，当所述襟翼(400)处于所述收上位置时，所述弹性元件(180)处于松弛状态，而当所述襟翼(400)处于展态位置时，所述弹性元件(180)处于张紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵荃，刘长玮，张正礼，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，
类型：发明
国别省市：