【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及b64c21通过影响附面层流来影响流经飞行器表面的空气流的领域，涉及一种定轴固定子襟翼自适应扰流板的吹气襟翼。
技术介绍
1、飞行器在运行和使用时希望降低起降速度，缩短起降距离，这就需要设计増升装置来增加低空低速下飞行器的最大升力系数，提高飞行器在低空低速下的空气动力学特性。
2、飞行器传统增升装置通常采用简单、双缝、多缝、富勒等机械形式设计。为了产生更大的升力系数，提高飞行器空气动力学特性，可以采用多元素叠加的机械增升装置。但该类系统一般带有复杂的偏转机构和轨道结构，系统整体重量大、制造成本高、运行可靠性低是不可忽视的问题。
3、高效的高升力系统的设计是航空航天工业中的一项挑战任务。现代民用飞行器需要复杂的多元素高升力系统来提高升力系数，以补偿起飞和着陆阶段的低速飞行。现代高升力的设计已经转向降低复杂性、重量和维护成本，同时保持可接受的升力水平，这对飞行器的整体成本有好处。两种常用的机械增升襟翼机构是简单的铰链和富勒襟翼机构。
4、简单铰链机构在麦克唐纳-道格拉斯系列飞机中被普遍采用。简单铰链式襟翼的特点是有一个连接到固定铰链的简单机构和纯旋转运动。它的机械结构简单，重量轻，但旋转轨迹非常有限。为了获得更多的襟翼后退量，铰链襟翼的支点必须远离机翼，这将导致一个大的襟翼挂架整流罩和巡航阻力损失。此外，由于简单的铰链机构的运动学约束，着陆和起飞的最佳构型可能无法在同一轨迹上实现。
5、富勒襟翼是民用飞机上应用广泛的后缘增升装置。它的特点是在起飞时几乎是平移运动以扩大机翼
6、自适应下垂铰链襟翼已在多款航空器上使用。它的特点是整合了一个向下偏转的扰流板和一个简单的铰链襟翼，襟翼采用单片设计，绕一个固定转轴偏转。自适应下垂铰链襟翼在机械上比传统的富勒襟翼更简单，需要更少的运动部件，从而大大减轻重量。多功能扰流板允许在着陆过程中作为减速板上偏后正常运行，并能够在起飞和着陆时向下偏转以调整单缝襟翼的间隙，这一间隙称为缝道宽度。自适应下垂铰链襟翼的扰流片在起飞构型时下偏，使尾流和边界层汇合，其主要目的为提高机翼的升阻比，并获得一个合理的最大升力系数。自适应下垂铰链襟翼的扰流片在着陆构型时下偏，并调整至一合理的缝道宽度，使尾流和边界层不汇合，襟翼处于高升力模式，其主要目的为提高机翼的最大升力系数，但其升阻比亦会降低较多。这种襟翼的扰流片在着陆构型时下偏时需与襟翼之间保持一个合理的缝道尺寸，否则将造成气动性能严重下降而无法正常工作。同时，这种自适应下垂铰链襟翼需配合前缘缝翼等装置提高机翼的失速迎角，从而才能有效的提高最大升力系数。
7、上述机械式増升装置优势在于制造和使用成本较低，但机械式増升装置的襟翼偏度一般不大于45°，一方面在偏角过大时会引起气流分离，且增升装置后退量受到结构强度和刚度限制不能过大，其达成的増升效果受到限制。另一方面增升装置打开后会增大飞行阻力，对飞行器复飞爬升性能也有较大影响。
8、水陆两栖飞机是一种短距起降飞机，它除了在陆地上起飞降落外，也要能利用水面来做起飞和降落，因此，水陆两栖飞机除了要具有良好的飞行性能外，还应当具有一定程度的适海性能，以保障飞机在一定的风浪条件下在水面上进行机动的安全，以及进行起飞和降落的安全。对于水陆两栖飞机而言，抗浪能力是影响飞机出勤率的一个重要因素，抗浪能力主要从气动、水动、海洋波浪环境等方面开展系统的研究。水陆两栖飞机提高飞机提高抗浪能力和滑水稳定性可以通过降低飞机的滑水速度这一手段。因此，使飞机在滑水起飞和着水过程中具备较低的失速速度和较高的可用升力是两个必须考虑的因素。因此，为了提升水陆两栖飞机的抗浪性，为提高增升装置的性能，通常采用襟翼附面层控制技术。
9、采用襟翼附面层吹气增升的吹气襟翼方案能够克服上述传统机械增升装置的问题，这种襟翼吹气增升装置通常基于无缝道的简单襟翼结构，在活动面头部或定翼面后缘设置吹气缝，活动面或襟翼与固定翼面密封。气流通过吹气缝向边界层注入能量，从而改善活动面偏转后的流场，同时提升最大升力系数。这种传统的吹气襟翼最大可以将襟翼偏度设置至80°，通过附面层控制技术消除襟翼上的气流分离，从而获得很高的升力系数。但传统的襟翼吹气增升装置一旦出现故障，大角度偏转的简单襟翼将迅速出现气流分离，造成飞行器本体的最大升力系数快速大幅降低，飞行器升力和重力无法平衡、飞行高度快速降低，在低空低速状态下对飞行安全有严重影响，吹气增升方式的缺点导致设计很难被广泛应用。
技术实现思路
1、专利技术目的
2、为解决传统吹气襟翼存在的的固有问题问题，提升吹气襟翼的应用范围，拓展短距起降飞行器可选的增升装置类型，提高特种飞行器在特殊复杂环境下的适应能力，本专利技术提供了一种安全、高效、实用的一种定轴固定子襟翼自适应扰流片的吹气襟翼。
3、技术方案
4、一种定轴固定子襟翼自适应扰流板的吹气襟翼，包括固定翼面1、固定转轴2、主襟翼3、子襟翼4、主襟翼吹气缝5、子襟翼吹气缝6、扰流板转轴8、扰流板9；子襟翼4固定在主襟翼3的前缘，主襟翼4和子襟翼3同时绕固定转轴2进行偏转。在固定翼面1后缘处设置扰流板转轴8，所述扰流板9通过扰流板转轴8实现偏转，主襟翼3设置有主襟翼吹气缝5，子襟翼4上设有子襟翼吹气缝6，当主襟翼3和子襟翼4偏转，扰流板9下偏与子襟翼4上表面贴合，主襟翼3、子襟翼4之间形成一个襟翼缝道，主襟翼吹气缝5、子襟翼吹气缝6吹气，形成超环量，增加吹气襟翼的升力并减小阻力。
5、进一步的，所述扰流板9根据功能需求进行偏转角度设定。
6、进一步的，所述的襟翼吹气缝5、子襟翼吹气缝6分别位于主襟翼3头部的上表面和子襟翼4的上表面。所述主襟翼吹气缝5设置在子襟翼4和主襟翼3形成的子缝道出口处，至主襟翼3在巡航状态与扰流板9贴合密封处之间时达到的气动效果和效率最佳。所述子襟翼吹气缝6设置在子襟翼4后缘，至子襟翼4处于吹气系统工作和襟翼偏转的高升力模式时与扰流板9贴合密封处之间，达到的气动效果和效率最佳。
7、进一步的，所述主襟翼吹气缝5与子襟翼吹气缝6的吹气动量系数总和为吹气襟翼的吹气动量系数，主襟翼吹气缝5与子襟翼吹气缝6的吹气动量系数比值在1:1.5至1:2.5之间时，获得的气动效果和效率最佳，同时可以最小化吹气襟翼的吹气动量系数。
8、进一步的，所述的主襟翼吹气缝5、子襟翼吹气缝6均为一段平行段通道，在出口处与活动面表面相切光顺过渡，保证吹出气流的方向性。
9、进一步的，所述主襟翼3、子襟翼4、扰流板9为金属材料或复合材料。
10、进一步的，所述襟翼缝道的缝道宽度为当地机翼弦长长度的0.5％-2.0％。
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【技术保护点】
1.一种定轴固定子襟翼自适应扰流板的吹气襟翼，其特征在于，包括固定翼面(1)、固定转轴(2)、主襟翼(3)、子襟翼(4)、主襟翼吹气缝(5)、子襟翼吹气缝(6)、扰流板转轴(8)、扰流板(9)；子襟翼(4)固定在主襟翼(3)的前缘，主襟翼4和子襟翼3同时绕固定转轴(2)进行偏转；在固定翼面(1)后缘处设置扰流板转轴(8)，所述扰流板(9)通过扰流板转轴(8)实现偏转，主襟翼(3)设置有主襟翼吹气缝(5)，子襟翼(4)上设有子襟翼吹气缝(6)，当主襟翼(3)和子襟翼(4)偏转，扰流板(9)下偏与子襟翼(4)上表面贴合，主襟翼(3)、子襟翼(4)之间形成一个襟翼缝道，主襟翼吹气缝(5)、子襟翼吹气缝(6)吹气，形成超环量，增加吹气襟翼的升力并减小阻力。
2.如权利要求1所述的吹气襟翼，其特征在于，所述扰流板(9)根据功能需求进行偏转角度设定。
3.如权利要求2所述的吹气襟翼，其特征在于，所述的主襟翼吹气缝(5)、子襟翼吹气缝(6)分别位于主襟翼(3)头部的上表面和子襟翼(4)的上表面；所述主襟翼吹气缝(5)设置在子襟翼(4)和主襟翼(3)形成的子缝道出口处，至
4.如权利要求3所述的吹气襟翼，其特征在于，所述主襟翼吹气缝(5)与子襟翼吹气缝(6)的吹气动量系数总和为吹气襟翼的吹气动量系数，主襟翼吹气缝(5)与子襟翼吹气缝(6)的吹气动量系数比值在1:1.5至1:2.5之间时，获得的气动效果和效率最佳，同时可以最小化吹气襟翼的吹气动量系数。
5.如权利要求4所述的吹气襟翼，其特征在于，所述的主襟翼吹气缝(5)、子襟翼吹气缝(6)均为一段平行段通道，在出口处与活动面表面相切光顺过渡，保证吹出气流的方向性。
6.如权利要求5所述的吹气襟翼，其特征在于，所述主襟翼(3)、子襟翼(4)、扰流板(9)为金属材料或复合材料。
7.如权利要求6所述的吹气襟翼，其特征在于，所述襟翼缝道的缝道宽度为当地机翼弦长长度的0.5％-2.0％。
8.如权利要求7所述的吹气襟翼，其特征在于，当主襟翼(3)和子襟翼(4)收回至巡航位置时，扰流板(9)不进行偏转，翼面之间保持气动密封，满足飞行器巡航气动构型的需求。
9.如权利要求8所述的吹气襟翼，其特征在于，当吹气襟翼处于吹气系统不工作和襟翼偏转的机械增升模式时，扰流板与子襟翼(4)形成主缝道，子襟翼(4)与主襟翼(3)形成襟翼子缝道，主襟翼偏度相对高升力模式减小后，使飞行器在不开启附面层增升系统时就可以通过较为简单的增升装置获得一定的高升力特性，从而降低吹气系统的使用率。
...【技术特征摘要】
1.一种定轴固定子襟翼自适应扰流板的吹气襟翼，其特征在于，包括固定翼面(1)、固定转轴(2)、主襟翼(3)、子襟翼(4)、主襟翼吹气缝(5)、子襟翼吹气缝(6)、扰流板转轴(8)、扰流板(9)；子襟翼(4)固定在主襟翼(3)的前缘，主襟翼4和子襟翼3同时绕固定转轴(2)进行偏转；在固定翼面(1)后缘处设置扰流板转轴(8)，所述扰流板(9)通过扰流板转轴(8)实现偏转，主襟翼(3)设置有主襟翼吹气缝(5)，子襟翼(4)上设有子襟翼吹气缝(6)，当主襟翼(3)和子襟翼(4)偏转，扰流板(9)下偏与子襟翼(4)上表面贴合，主襟翼(3)、子襟翼(4)之间形成一个襟翼缝道，主襟翼吹气缝(5)、子襟翼吹气缝(6)吹气，形成超环量，增加吹气襟翼的升力并减小阻力。
2.如权利要求1所述的吹气襟翼，其特征在于，所述扰流板(9)根据功能需求进行偏转角度设定。
3.如权利要求2所述的吹气襟翼，其特征在于，所述的主襟翼吹气缝(5)、子襟翼吹气缝(6)分别位于主襟翼(3)头部的上表面和子襟翼(4)的上表面；所述主襟翼吹气缝(5)设置在子襟翼(4)和主襟翼(3)形成的子缝道出口处，至主襟翼(3)在巡航状态与扰流板(9)贴合密封处之间时达到的气动效果和效率最佳；所述子襟翼吹气缝(6)设置在子襟翼(4)后缘，至子襟翼(4)处于吹气系统工作和襟翼偏转的高升力模式时与扰流板(9)贴合密封处之间，达到的气动效果和效率最佳。...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏猛，詹大可，秦何军，程志航，温庆，彭新春，
申请(专利权)人：中航通飞华南飞机工业有限公司，
类型：发明
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