BRPI0719025B1

BRPI0719025B1 - WINGPOINT FORMAT TO A WING, ESPECIALLY AN AIRCRAFT

Info

Publication number: BRPI0719025B1
Application number: BRPI0719025-5A
Authority: BR
Inventors: Frank Theurich; Jan Himisch
Original assignee: Airbus Operations Gmbh
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2007-11-21
Publication date: 2019-05-21
Also published as: BRPI0719025A8; BRPI0719025A2

Abstract

formato de ponta de asa para uma asa, especialmente de uma aeronave é descrito um formato de ponta de asa para uma asa, especialmente de aeronave, compreendendo esta asa um perfil que se estende na direção da envergadura da asa (1) e se estende na direção transversal à envergadura da asa (1) da borda dianteira da asa (8, 6,1 o) para a borda traseira da asa (7), sendo este perfil delimitado por um primeiro revestimento (11) e um segundo revestimento (12), tendo um winglet (3) disposta na extremidade da asa, winglet esse (3) que é essencialmente plano e tendo uma região de transição (2) disposta entre a asa (1) e o winglet (3), estendendo-se a região de transição (2) de uma conexão (4) na asa (1) a uma conexão (5) no winglet (3). a presente invenção propõe que a curvatura do diedro local seja aumentada na região de transição (2) de um nível baixo ou de um nível zero na interseção (4) da asa ou na sua proximidade e na direção exterior.a wingtip shape for a wing, especially of an aircraft, a wingtip shape for a wing, especially of an aircraft, is described, the wing comprising a profile extending towards the wingspan (1) and extending into the transverse direction of the wing span (1) from the front wing edge (8, 6,1 o) to the rear wing edge (7), this profile being delimited by a first shell (11) and a second shell (12) having a winglet (3) disposed at the wing end, which winglet (3) is essentially flat and having a transition region (2) disposed between the wing (1) and the winglet (3), the region extending transition (2) from a fitting (4) on the wing (1) to a fitting (5) on the winglet (3). The present invention proposes that the curvature of the local dihedral be increased at the transition region (2) of a low level or zero level at or near the wing intersection (4) and in the outer direction.

Description

“FORMATO DE PONTA DE ASA PARA UMA ASA, ESPECIALMENTE DE UMA“WING TIP FORMAT FOR A WING, ESPECIALLY OF A

AERONAVE”AIRCRAFT"

Referência a pedidos correlatosReference to related orders

Este pedido reivindica o benefício da data de depósito do Pedido de Patente Alemã No. 10 2006 055 090.0 depositado em 21 de novembro de 2006 e do Pedido de Patente Provisório dos Estados Unidos No. 60/872.704 depositado em 4 de dezembro de 2006, sendo o conteúdo destes pedidos incorporado ao presente documento a título de referência.This application claims the benefit of the filing date of German Patent Application No. 10 2006 055 090.0 filed on November 21, 2006 and United States Provisional Patent Application No. 60 / 872,704 filed on December 4, 2006, being the content of these requests incorporated by reference into this document.

A presente invenção se refere a um formato de ponta de asa para uma asa, especialmente de uma aeronave, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1.The present invention relates to a wing tip shape for a wing, especially an aircraft, according to the preamble of claim 1.

Os formatos de ponta de asa, especialmente para asas de aeronaves, são conhecidos há muito tempo e já foram examinados em detalhes. O projeto de formatos de pontas de asa é de importância essencial no desenvolvimento de aeronaves comerciais e de transporte atuais que são operados a velocidades transsônicas elevadas (Mach 0,65 a Mach 0,95). O arrasto total de uma asa de aeronave que opera dentro dos limites transsônicos é essencialmente composto por arrasto de compressibilidade, arrasto de perfil, arrasto induzido e arrasto parasita. O arrasto induzido por sua vez depende essencialmente da distribuição da sustentação aerodinâmica na asa, e da envergadura da asa. Portanto, uma redução do arrasto induzido é obtida de modo extremamente fácil aumentando-se a envergadura de asa. No entanto, devido a exigências estruturais, industriais e operacionais isto não é possível ilimitadamente.Wing tip shapes, especially for aircraft wings, have long been known and have been examined in detail. The design of wingtip shapes is of essential importance in the development of current commercial and transport aircraft that are operated at high transsonic speeds (Mach 0.65 to Mach 0.95). The total drag of an aircraft wing that operates within the transsonic limits is essentially composed of compressibility drag, profile drag, induced drag and parasitic drag. The induced drag depends essentially on the distribution of aerodynamic lift on the wing, and on the wingspan. Therefore, a reduction in induced drag is achieved extremely easily by increasing the wing span. However, due to structural, industrial and operational requirements this is not possible without limit.

Uma opção para se reduzir o arrasto induzido, mantendo-se constante a envergadura de asa, consiste na substituição do formato da ponta plana de uma asa por um formato não plano.An option to reduce the induced drag, keeping the wing span constant, consists of replacing the shape of the flat tip of a wing with a non-flat shape.

Um formato possível de ponta não plana é com a previsão de um winglet na ponta da asa. Os parâmetros geométricos principais são a altura, a relação de afusamento e o ângulo diedro. O ângulo diedro do winglet pode diferir significativamente do ângulo diedro da asa e é tipicamente constante ou praticamente constante em toda a envergadura do winglet. Se o ângulo diedro do winglet for constante ou quase constante, o winglet é denominado plano ou quase plano.A possible shape of a non-flat tip is with the provision of a winglet at the tip of the wing. The main geometric parameters are the height, the flow rate and the dihedral angle. The dihedral angle of the winglet can differ significantly from the dihedral angle of the wing and is typically constant or practically constant throughout the winglet's wingspan. If the dihedral angle of the winglet is constant or almost constant, the winglet is called flat or almost flat.

Em termos gerais foi demonstrado que winglets verticais com uma transição praticamente perpendicular entre a asa e o winglet proporciona a opção mais eficaz para se reduzir o arrasto induzido. No entanto, a região da transição da asa para o winglet apresenta um problema, uma vez que nesta região, devido a efeitos de interferência em vôo transsônico, facilmente ocorrem ondas de choque indesejáveis. As ondas de choque na asa, que constituem um aspecto habitual e fundamental de operação de aeronaves transsônicas, tem um efeito negativo sobre a região de transição da asa para o winglet e por sua vez acarretam um aumento no arrasto de compressibilidade. Portanto, como um todo, o potencial re2 presentado pelos winglets verticais não pode ser plenamente utilizado.In general terms, it has been shown that vertical winglets with a nearly perpendicular transition between the wing and the winglet provide the most effective option for reducing induced drag. However, the region of the transition from the wing to the winglet presents a problem, since in this region, due to interference effects in transsonic flight, undesirable shock waves easily occur. Shock waves on the wing, which are a common and fundamental aspect of transsonic aircraft operation, have a negative effect on the transition region from the wing to the winglet and in turn lead to an increase in compressibility drag. Therefore, as a whole, the potential represented by vertical winglets cannot be fully utilized.

Conhece-se de US 5 348 253 um formato de ponta de asa para uma asa de uma aeronave, sendo em tal asa disposto um winglet provido na ponta da asa, sendo tal winglet essencialmente plano disposto em uma região de transição que se estende de uma conexão na asa para uma conexão no winglet. A região de transição, em que o formato do diedro local faz uma transição contínua da asa ao winglet, tem o formato de um arco de círculo com um raio de curvatura que incide dentro de limites estreitos, sendo o formato determinado pela altura do winglet, pelo ângulo de inclinação do winglet em relação à envergadura da asa (ângulo de inclinação) e por um parâmetro constante de curvatura. Este formato de ponta de asa conhecido é adequado para reduzir significativamente o arrasto induzido; no entanto, devido a efeitos de interferência na região da transição da asa para o winglet que tem o formato de arco de círculo praticamente plano, existe a tendência para um nível indesejável de arrasto de compressibilidade.US 5 348 253 is known as a wing tip shape for an aircraft wing, with a winglet provided on the wing tip, such winglet being essentially flat disposed in a transition region extending from a wing connection for a winglet connection. The transition region, in which the shape of the local dihedral makes a continuous transition from the wing to the winglet, is shaped like an arc of a circle with a radius of curvature that falls within narrow limits, the shape being determined by the height of the winglet, by the angle of inclination of the winglet in relation to the wingspan (angle of inclination) and by a constant parameter of curvature. This known wing tip shape is suitable for significantly reducing induced drag; however, due to interference effects in the region of the transition from the wing to the winglet that has the shape of a practically flat arc, there is a tendency towards an undesirable level of compressibility drag.

Além disso, conhece-se de DE 101 17 721 A1 ou B4, correspondendo a US 2002/0162917 A1 ou US 6 722 615 B2 um prolongamento de ponta de asa para uma asa de aeronave em que o prolongamento de ponta de asa entre a região de conexão para a conexão com a asa e a ponta do prolongamento de ponta de asa proporciona um aumento contínuo no diedro local combinado com um aumento contínuo no sagitamento tanto da borda dianteira como da borda traseira e uma redução contínua na profundidade do prolongamento da ponta de asa. Quanto ao ângulo do diedro local, é declarado que o ângulo deve aumentar de 0^o a 10° na região de conexão à asa até 45° a 60° na ponta do prolongamento da ponta de asa. Este projeto conhecido do prolongamento de ponta de asa resulta em um nível baixo de interferência e consequentemente em um nível baixo de arrasto de compressibilidade. No entanto, a altura que pode ser obtida com este formato de ponta de asa é limitada e há pouca escolha na seleção do projeto da região de ponta de asa em comparação com o projeto de um acréscimo de winglet.In addition, DE 101 17 721 A1 or B4 is known, corresponding to US 2002/0162917 A1 or US 6 722 615 B2 a wing tip extension for an aircraft wing in which the wing tip extension between the region of connection for the connection with the wing and the tip of the wing tip extension provides a continuous increase in the local dihedral combined with a continuous increase in sagging of both the front and rear edge and a continuous reduction in the depth of the wing extension wing. As for the angle of the local dihedral, it is stated that the angle should increase from 0 ^o to 10 ° in the region of connection to the wing to 45 ° to 60 ° at the tip of the extension of the wing tip. This known design of wing tip extension results in a low level of interference and therefore a low level of compressibility drag. However, the height that can be achieved with this wing tip shape is limited and there is little choice in the design of the wing tip region compared to the design of a winglet addition.

Finalmente, conhece-se de US 6 484 968 B2 uma aeronave com winglets dispostos nas extremidades da asa, seguindo os winglets uma curva elíptica. No entanto, a proposta de US 6 484 968 B2 define uma conexão em que a curvatura do formato de ponta de asa na região de conexão à asa atinge o seu máximo, diminuindo então ao longo da envergadura da asa, o que é exatamente o contrário das exigências definidas em seguida, de modo que com este formato de ponta de asa, efeitos de interferência indesejáveis levam a um aumento no arrasto de compressibilidade.Finally, US 6 484 968 B2 is known as an aircraft with winglets arranged at the ends of the wing, following the winglets in an elliptical curve. However, US proposal 6 484 968 B2 defines a connection in which the curvature of the wing tip shape in the region connecting to the wing reaches its maximum, then decreasing along the wing span, which is exactly the opposite of the requirements defined below, so that with this wing tip shape, undesirable interference effects lead to an increase in compressibility drag.

O objetivo da presente invenção consiste em propor um formato de ponta de asa que por um lado faz o uso mais completo possível da vantagem proporcionada por winglets altos em relação a uma redução no arrasto induzido, reduzindo por outro lado ao mínimo os efeitos de interferência na região de transição da asa ao winglet.The aim of the present invention is to propose a wing tip shape that on the one hand makes the most complete use possible of the advantage provided by tall winglets in relation to a reduction in induced drag, on the other hand reducing to a minimum the effects of interference in the transition region from wing to winglet.

Este objetivo é atingido com um formato de ponta de asa tendo as características da reivindicação 1.This objective is achieved with a wing tip shape having the characteristics of claim 1.

Modalidades e melhoramentos vantajosos do formato de ponta de asa de acordo com a presente invenção são dados nas reivindicações secundárias.Advantageous embodiments and improvements of the wing tip shape according to the present invention are given in the secondary claims.

A invenção propõe um formato de ponta de asa para uma asa, especialmente de aeronave, compreendendo a asa um perfil que se estende na direção da envergadura da asa e se estende na direção transversal a esta direção da envergadura da asa da borda dianteira da asa para a borda traseira da asa, sendo o perfil delimitado por um primeiro revestimento e por um segundo revestimento, sendo um winglet disposto na extremidade da asa, sendo tal winglet essencialmente plano, e com uma região de transição disposta entre a asa e o winglet, estendendo-se a região de transição de uma conexão na asa a uma conexão no winglet, fazendo o diedro local na região de transição da asa ao winglet uma transição contínua. A invenção propõe que a curvatura do diedro local na região de transição aumente de um nível baixo ou de um nível zero na proximidade da conexão da região de transição para a asa até um máximo na proximidade da conexão do winglet à região de transição na direção exterior.The invention proposes a wing tip shape for a wing, especially an aircraft, the wing comprising a profile that extends in the direction of the wing span and extends in the direction transverse to this direction of the wing span from the front edge of the wing to the rear edge of the wing, the profile being delimited by a first coat and a second coat, being a winglet disposed at the wing end, such winglet being essentially flat, and with a transition region arranged between the wing and the winglet, extending the transition region from a wing connection to a winglet connection is made, making the local dihedral in the wing to winglet transition region a continuous transition. The invention proposes that the curvature of the local dihedral in the transition region increase from a low level or a zero level in the proximity of the connection of the transition region to the wing to a maximum in the proximity of the connection of the winglet to the transition region in the outer direction .

Esta característica de curvatura pode estar presente em pelo menos uma curva formada por pontos na direção da corda constantes na região de transição ao longo da dimensão no sentido da envergadura, o que poderia ser, por exemplo, a Extremidade Dianteira. Outros exemplos são a borda traseira ou uma curvas formada por pontos em 50% de corda. Isto depende das exigências para o projeto de formato de ponta de asa para se obter uma boa qualidade de superfície. Isto é, em termos da superfície formada pela região de transição, pelo menos parte da região de transição, quando observada na seção transversal, apresenta uma curva que tem uma curvatura de diedro local que aumenta na direção exterior.This curvature characteristic can be present in at least one curve formed by points in the direction of the rope constant in the transition region along the dimension in the direction of the wingspan, which could be, for example, the Front End. Other examples are the rear edge or a curve formed by points at 50% of rope. This depends on the requirements for the wing tip shape design to obtain good surface quality. That is, in terms of the surface formed by the transition region, at least part of the transition region, when observed in the cross section, presents a curve that has a local dihedral curvature that increases in the outer direction.

As investigações referentes à dependência dos efeitos de interferência sobre a geometria e sobre as condições limite de fluxo, sendo a invenção baseada nestas investigações, mostraram que os efeitos de interferência descritos na introdução que ocorrem na região da transição da asa para o winglet na região transsônica, dependem significativamente da curvatura ao longo da envergadura da asa. Esta dependência mostra que a curvatura na região de uma carga de perfil alto, isto é, uma relação grande de sustentação aerodinâmica local para a profundidade de perfil local, deve ser a menor possível, e pode também aumentar à medida que a carga de perfil diminui. Para se reduzir ao mínimo o arrasto induzido, é vantajoso que se gere uma carga aerodinâmica menor no winglet do que na asa. Por esta ração, um formato de ponta de asa que deve atingir uma determinada altura (acima da asa) deve começar com a menor curvatura possível, que pode então aumentar à medida que o formato de ponta de asa se tornar mais vertical e quanto mais distante o formato de ponta de asa estiver do plano da asa.The investigations regarding the dependence of the interference effects on the geometry and on the flow limit conditions, the invention being based on these investigations, showed that the interference effects described in the introduction that occur in the region of the transition from the wing to the winglet in the transsonic region , depend significantly on the curvature along the wingspan. This dependence shows that the curvature in the region of a high profile load, that is, a large local aerodynamic lift ratio for the depth of the local profile, must be as small as possible, and can also increase as the profile load decreases. . In order to minimize the induced drag, it is advantageous to generate a lower aerodynamic load on the winglet than on the wing. For this ration, a wing tip shape that must reach a certain height (above the wing) should start with the smallest possible curvature, which can then increase as the wing tip shape becomes more vertical and the more distant the shape of the wing tip is on the plane of the wing.

Usando-se o exemplo de uma elipse, pode se deduzir que a exigência de uma pequena curvatura na região de conexão da asa e o aumento subsequentemente contínuo da curvatura, limita a altura a ser atingida com um tal formato de ponta de asa definido. A Figu5 ra 4 ilustra este fato em que é mostrada uma seção de uma elipse, padronizada a uma largura máxima de 1 para diversas relações de eixo maior a para eixo menor b, isto é, a/b = 1 (círculo), a/b = 1,2 e a/b= 1,5. Isto justifica a exigência de um winglet plano grande (constituindo com vantagem pelo menos 50% da altura total do formato de ponta de asa), seguindo um arco transicional a que se chega levando-se em conta os resultados obtidos, de modo a 10 se ser capaz de assegurar uma grande redução no arrasto induzido.Using the example of an ellipse, it can be deduced that the requirement of a small curvature in the region of connection of the wing and the subsequent continuous increase of the curvature, limits the height to be reached with such a defined wing tip shape. Fig. 5 illustrates this fact, in which a section of an ellipse is shown, standardized to a maximum width of 1 for several major axis relationships a to minor axis b, that is, a / b = 1 (circle), a / b = 1.2 and a / b = 1.5. This justifies the requirement of a large flat winglet (constituting at least 50% of the total height of the wing tip shape), following a transitional arch that is reached taking into account the results obtained, so that 10 be able to ensure a large reduction in induced drag.

Para proporcionar uma conexão suave entre a região de transição e o winglet pode ser benéfico se ter nesta área uma redução local em curvatura. Conservando-se os benefícios da invenção, é possível se obter uma região de transição em que a curvatura do diedro local aumenta de um nível baixo ou de um nível zero na proximidade da conexão da asa, 15 sobre uma área entre 50% e 90% da dimensão da região de transição no sentido da envergadura, até atingir um máximo.To provide a smooth connection between the transition region and the winglet it can be beneficial to have a local reduction in curvature in this area. Keeping the benefits of the invention, it is possible to obtain a transition region in which the curvature of the local dihedral increases from a low level or a zero level in the vicinity of the wing connection, 15 over an area between 50% and 90% the size of the transition region in the direction of the wingspan, until reaching a maximum.

É preferível que na região de transição a curvatura do diedro local comece a aumentar na conexão do lado da asa da região de transição.It is preferable that in the transition region the curvature of the local dihedral begins to increase at the connection on the wing side of the transition region.

Pode ser previsto que o formato de ponta de asa se estenda no máximo sobre uma 20 região de 5 a 20% da semi-envergadura da asa.The shape of the wing tip can be predicted to extend at most over a region of 5 to 20% of the wing's semi-wingspan.

Uma modalidade vantajosa da invenção prevê que o formato de ponta de asa se estenda no máximo sobre uma região de 10% da semi-envergadura da asa.An advantageous embodiment of the invention provides that the wing tip shape extends at most over a region of 10% of the wing's semi-wingspan.

Uma modalidade vantajosa da invenção prevê que o winglet plano se estenda sobre pelo menos 50% da altura total do formato de ponta de asa acima da asa. Tal dimensio25 namento do winglet plano, combinado com uma pequena curvatura do diedro local na região de conexão da asa seguindo-se um aumento no sentido da envergadura da curvatura do diedro local na região de transição, de acordo com os princípios da invenção, assegura uma grande redução no arrasto induzido em combinação com poucos efeitos de interferência e baixo arrasto de compressibilidade.An advantageous embodiment of the invention provides that the flat winglet extends over at least 50% of the total height of the wing tip shape above the wing. Such dimension of the flat winglet, combined with a small curvature of the local dihedral in the region of connection of the wing followed by an increase in the direction of the curvature of the local dihedral in the transition region, in accordance with the principles of the invention, ensures a large reduction in induced drag in combination with few interference effects and low compressibility drag.

Uma modalidade vantajosa da invenção propõe que o winglet plano tenha uma inclinação de até 45 graus em relação ao plano vertical x-z.An advantageous embodiment of the invention proposes that the plane winglet has an inclination of up to 45 degrees in relation to the vertical plane x-z.

A invenção pode prever que o winglet plano tenha uma inclinação de até 60 graus em relação ao plano vertical x-z.The invention can provide that the plane winglet has an inclination of up to 60 degrees in relation to the vertical plane x-z.

A invenção pode prever que o winglet plano tenha uma inclinação de até 80 graus 35 em relação ao plano vertical x-z.The invention can provide that the plane winglet has an inclination of up to 80 degrees 35 with respect to the vertical plane x-z.

A inclinação do winglet ao plano vertical pode também ser denominada “ângulo de inclinação” conforme é habitualmente conhecido na técnica.The inclination of the winglet to the vertical plane can also be called "angle of inclination" as is commonly known in the art.

Pode haver continuidade da linha de tangência do diedro local na conexão entre a asa e a região de transição.There may be continuity of the local dihedral tangency line at the connection between the wing and the transition region.

Pode haver continuidade da linha de tangência do diedro local na conexão entre a região de transição e o winglet.There may be continuity of the local dihedral tangency line at the connection between the transition region and the winglet.

A borda dianteira da região de transição na conexão pode fazer uma transição, na linha de tangência contínua, para a borda dianteira da asa.The leading edge of the transition region in the connection can make a transition, on the continuous tangent line, to the leading edge of the wing.

Uma modalidade vantajosa da invenção prevê que o sagitamento na borda dianteira do formato de ponta de asa aumente continuamente até um ponto de sagitamento máximo.An advantageous embodiment of the invention provides that the sag at the leading edge of the wing tip shape continually increases to a maximum sag point.

Do ponto de sagitamento máximo, se este ponto se encontrar na região de transi- ção, a borda dianteira da região de transição pode fazer uma transição em uma linha de tangência contínua para a borda dianteira do winglet essencialmente plano.From the maximum sagittal point, if this point is in the transition region, the front edge of the transition region can make a transition in a line of continuous tangency to the front edge of the essentially flat winglet.

Uma modalidade vantajosa da invenção prevê que o ponto de sagitamento máximo na borda dianteira se encontre a mais de 75% do comprimento, no sentido da envergadura, 15 da região de transição, calculado da conexão na asa à conexão no winglet.An advantageous embodiment of the invention provides that the maximum sag point at the front edge is more than 75% of the length, in the direction of the wingspan, 15 from the transition region, calculated from the connection on the wing to the connection on the winglet.

De acordo com uma modalidade vantajosa da invenção há continuidade da linha de tangência da borda dianteira sobre toda a região de transição.According to an advantageous embodiment of the invention, there is continuity of the front edge tangency line over the entire transition region.

Será explicada abaixo, com referência ao desenho, uma modalidade exemplar do formato de ponta de asa de acordo com a presente invenção.An exemplary wing tip shape according to the present invention will be explained below with reference to the drawing.

No desenho:In the drawing:

Na Figura 1) é mostrada uma vista frontal de um avião comercial moderno com um formato de ponta de asa de acordo com uma modalidade exemplar da invenção;In Figure 1) a front view of a modern commercial airplane with a wing tip shape according to an exemplary embodiment of the invention is shown;

na Figura 2) é mostrada uma vista lateral do avião comercial mostrado na Figura 1) com o formato de ponta de asa de acordo com a modalidade exemplar da invenção;in Figure 2) a side view of the commercial airplane shown in Figure 1) is shown with the shape of a wing tip according to the exemplary embodiment of the invention;

na Figura 3a) é mostrada uma vista frontal ampliada da formato de ponta de asa de acordo com a modalidade exemplar da invenção; e na Figura 3b) é mostrada uma vista de topo do formato de ponta de asa da Figura 3a).in Figure 3a) an enlarged front view of the wing tip shape according to the exemplary embodiment of the invention is shown; and in Figure 3b) a top view of the wing tip shape of Figure 3a) is shown.

As Figuras 1) e 2) mostram um avião comercial em cuja asa (1) é proposto um for30 mato de ponta de asa que é formado por um winglet (3) e uma região de transição (2).Figures 1) and 2) show a commercial airplane in which the wing (1) has a wing tip shape that is formed by a winglet (3) and a transition region (2).

As Figuras 3a) e 3b) mostram em detalhes vistas da modalidade exemplar, a asa (1) compreende um perfil que é delimitado por um primeiro revestimento (11), o revestimento superior e um segundo revestimento (12), o revestimento inferior, e que se estende na direção da envergadura da asa e transversalmente a ela de uma borda dianteira de asa (8) 35 para uma borda traseira de asa (7).Figures 3a) and 3b) show in detail views of the exemplary embodiment, the wing (1) comprises a profile that is bounded by a first coating (11), the upper coating and a second coating (12), the lower coating, and which extends in the direction of the wing span and transversely to it from a front wing edge (8) 35 to a rear wing edge (7).

Na extremidade da asa, é provido o winglet (3), que é conectado à asa (1) pela região de transição (2). A região de transição (2) se estende de uma conexão imaginária ou real (4) na asa (1) a uma conexão imaginária ou real (5) no winglet (3). Na região de transição (2), o diedro local, isto é, o ângulo em relação ao eixo de y que se estende na direção da envergadura da asa (1) para o winglet (3) faz uma transição contínua. Na região de transição (2), em outras palavras da posição de conexão (4) no lado da asa na direção da posição de conexão (5), a curvatura aumenta de um nível baixo ou de um nível zero na direção exterior.At the wing end, the winglet (3) is provided, which is connected to the wing (1) by the transition region (2). The transition region (2) extends from an imaginary or real connection (4) on the wing (1) to an imaginary or real connection (5) on the winglet (3). In the transition region (2), the local dihedral, that is, the angle in relation to the y-axis that extends in the direction of the wingspan (1) to the winglet (3) makes a continuous transition. In the transition region (2), in other words from the connection position (4) on the wing side in the direction of the connection position (5), the curvature increases from a low level or from a zero level in the outer direction.

A dimensão da região de transição no sentido da envergadura é a dimensão linear da região de transição medida na direção perpendicular ao eixo longitudinal da aeronave.The dimension of the transition region in the direction of wingspan is the linear dimension of the transition region measured in the direction perpendicular to the longitudinal axis of the aircraft.

O diedro local da asa (1) ao winglet (3) faz uma transição continua, e na região de transição (2) a curvatura do diedro local aumenta sobre pelo menos substancialmente 50% da dimensão da região de transição no sentido da envergadura até um máximo e no máximo 100% até posição de conexão do lado do winglet (5). Na modalidade mostrada na figura 3a), a curvatura do diedro local começa a aumentar na conexão do lado da asa (4) da região de transição (2) e aumenta sobre pelo menos substancialmente 90% da dimensão da região de transição (2) no sentido da envergadura na direção exterior até atingir um nível máximo.The local dihedral of the wing (1) to the winglet (3) makes a continuous transition, and in the transition region (2) the curvature of the local dihedral increases by at least substantially 50% of the dimension of the transition region in the direction of wingspan to a maximum and maximum 100% to the connection position on the winglet side (5). In the modality shown in figure 3a), the curvature of the local dihedral begins to increase at the connection on the wing side (4) of the transition region (2) and increases by at least substantially 90% of the dimension of the transition region (2) in the direction in the outer direction until reaching a maximum level.

A região de transição se conecta na conexão (4) à asa (1), ao passo que o winglet (3) se conecta na conexão (5) à região de transição (2). Conforme já foi explicado, a região de transição (2) é caracterizada por um aumento na curvatura do diedro local até um nível máximo.The transition region connects at the connection (4) to the wing (1), while the winglet (3) connects at the connection (5) to the transition region (2). As already explained, the transition region (2) is characterized by an increase in the curvature of the local dihedral up to a maximum level.

O winglet (3) tem um formato plano ou praticamente ou essencialmente plano, isto é, ele tem um diedro essencialmente constante da posição de conexão (5) até a sua ponta (13). Assim na vista frontal da Figura 3a) o winglet (3) tem uma inclinação essencialmente constante em relação ao eixo do y. Os parâmetros geométricos do winglet (3) podem ser definidos de modo essencialmente livre, de modo que se possa reduzir de modo ótimo o arrasto induzido. Por outro lado, a região de transição (2) é otimizada no sentido de que os efeitos de interferência e consequentemente o arrasto de compressibilidade nesta região sejam reduzidos a um mínimo.The winglet (3) has a flat or practically or essentially flat shape, that is, it has a dihedral essentially constant from the connection position (5) to its tip (13). Thus in the frontal view of Figure 3a) the winglet (3) has an essentially constant inclination in relation to the y axis. The geometric parameters of the winglet (3) can be defined in an essentially free way, so that the induced drag can be optimally reduced. On the other hand, the transition region (2) is optimized in the sense that the interference effects and consequently the compressibility drag in this region are reduced to a minimum.

Na modalidade exemplar apresentada, o formato de ponta de asa se estende no máximo sobre uma região de 20% da semi-envergadura da asa (1), o winglet plano (3) se estende sobre pelo menos 50% da altura total do formato de ponta de asa acima da asa (1) e tem uma inclinação de até 45 graus em relação ao plano vertical x-z, isto, o plano médio da aeronave.In the exemplary modality presented, the wing tip shape extends at most over a region of 20% of the wing's semi-wingspan (1), the flat winglet (3) extends over at least 50% of the total height of the wing shape wing tip above the wing (1) and has an inclination of up to 45 degrees in relation to the vertical plane xz, that is, the average plane of the aircraft.

Na conexão (4) entre a asa (1) e a região de transição (2) pode haver continuidade da linha de tangência do diedro, isto é, na conexão (4) a tangente na região de transição (2) faz uma transição continua para a tangente na asa (1), sendo isso vantajoso mas não obrigatório. De modo análogo, na conexão (5) entre a região de transição (2) e o winglet (3) pode haver uma continuidade da linha de tangência do diedro, sendo isso vantajoso mas nes7 se caso também não é obrigatório. Na modalidade exemplar do formato de ponta de asa, de acordo com a invenção, sendo o formato de ponta de asa mostrado em vista frontal na Figura 3a), há uma continuidade da linha de tangência do formato do diedro no plano y-z tanto na conexão do lado da asa (4) como na conexão do lado do winglet (5) da região de transição (2).In the connection (4) between the wing (1) and the transition region (2) there can be continuity of the dihedral tangency line, that is, in connection (4) the tangent in the transition region (2) makes a continuous transition for the tangent in the wing (1), which is advantageous but not mandatory. Similarly, in the connection (5) between the transition region (2) and the winglet (3) there may be a continuity of the dihedral tangency line, which is advantageous but in this case 7 it is also not mandatory. In the exemplary mode of the wing tip shape, according to the invention, with the wing tip shape shown in front view in Figure 3a), there is a continuity of the tangent line of the dihedral shape in the yz plane both in the connection of the wing side (4) as well as the winglet side connection (5) of the transition region (2).

A vista de topo, mostrada na Figura 3b) da modalidade exemplar da formato de ponta de asa de acordo com a presente invenção no plano x-y mostra ainda uma conexão com uma linha de tangência contínua, da borda dianteira (6) da região de transição (2) à borda dianteira (8) da asa (1) no ponto de interseção ou ponto de conexão (4) o que é novamente vantajoso, pois tem um efeito benéfico sobre o fluxo de ar ao redor da borda dianteira, mas não é obrigatório, isto é, no local de conexão (4) a tangente da borda dianteira (6) da região de transição (2) pode fazer uma transição contínua para a tangente da borda dianteira (8) da asa (1), o que novamente não é obrigatório.The top view, shown in Figure 3b) of the exemplary embodiment of the wing tip shape according to the present invention in the xy plane also shows a connection with a continuous tangent line, at the front edge (6) of the transition region ( 2) the front edge (8) of the wing (1) at the intersection point or connection point (4) which is again advantageous, as it has a beneficial effect on the air flow around the front edge, but it is not mandatory , that is, at the connection point (4) the tangent of the leading edge (6) of the transition region (2) can make a continuous transition to the tangent of the leading edge (8) of the wing (1), which again does not is required.

A borda dianteira (6) da região de transição (2) aumenta em curvatura, aumentando assim continuamente o sagitamento até um ponto (9) na borda dianteira (6) da região de transição (2) ou na borda dianteira (10) do winglet (3). É vantajoso que este ponto (9) de sagitamento máximo se encontre a 75 % do comprimento no sentido da envergadura, que é calculado da localização da conexão do lado da asa (4) (0%) à localização da conexão do lado do winglet (5) (100%), ou na borda dianteira (10) do winglet (3).The leading edge (6) of the transition region (2) increases in curvature, thereby continually increasing sagging to a point (9) on the leading edge (6) of the transition region (2) or the leading edge (10) of the winglet (3). It is advantageous that this point (9) of maximum sagittal is 75% of the length in the direction of the wingspan, which is calculated from the location of the wing side connection (4) (0%) to the winglet side connection location ( 5) (100%), or on the front edge (10) of the winglet (3).

Começando no ponto (9) do sagitamento máximo, é vantajosa uma transição em linha de tangência contínua da borda dianteira (6) da região de transição (2) à borda dianteira (10) do winglet praticamente plano (3), se o ponto (9) se encontra na borda dianteira (6) da região de transição (2), mas neste caso, também não é obrigatório.Starting at point (9) of maximum sagittal, a transition in a continuous tangent line from the front edge (6) of the transition region (2) to the front edge (10) of the practically flat winglet (3) is advantageous, if the point ( 9) is at the front edge (6) of the transition region (2), but in this case, it is also not mandatory.

Na modalidade exemplar apresentada, há uma continuidade da linha de tangência da borda dianteira (6) em toda a região de transição (2), o que proporciona uma vantagem significativa mas não é obrigatório.In the exemplary modality presented, there is a continuity of the front edge tangency line (6) throughout the transition region (2), which provides a significant advantage but is not mandatory.

O projeto da borda traseira (7) da região de transição (2) pode ser selecionado de modo essencialmente livre, desde que as características aerodinâmicas do formato de ponta de asa não sejam afetadas por isso de modo negativo.The design of the rear edge (7) of the transition region (2) can be selected essentially freely, as long as the aerodynamic characteristics of the wing tip shape are not negatively affected by this.

Airbus Deutschland GmbHAirbus Deutschland GmbH

Relação de números de referênciaList of reference numbers

AsaWing

Região de transiçãoTransition region

WingletWinglet

Conexão da região de transição à asaConnection of the transition region to the wing

Conexão do winglet à região de transiçãoWinglet connection to the transition region

Borda dianteira da região de transiçãoFront edge of transition region

Claims

1. Wing tip shape for a wing, especially an aircraft, in which the wing comprises a profile that extends in the direction of the wing span (1) and through the said wing span direction (1) extends from aa front edge of the wing (8, 6, 10) to the rear edge of the wing (7), the profile being delimited by a first coating (11) and a second coating (12), with a winglet (3) disposed at the end of the wing, the winglet (3) being essentially flat, and with a transition region (2) arranged between the wing (1) and the winglet (3), in which the transition region (2) extends from a connection (4) on the wing (1) for a connection (5) on the winglet (3), CHARACTERIZED by the fact that in the transition region (2) the curvature of the local dihedral increases in the outer direction, in which the said curvature characteristic is present in any curve formed by constant rope points in the transition region along the span dimension.

2. Wing tip shape, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that in the transition region (2) the curvature of the local dihedral increases by at least substantially 50% of the transition region dimension in the direction of wingspan up to reach a maximum.

3. Wing tip shape, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that in the transition region (2) the curvature of the local dihedral increases by at least substantially 75% of the dimension of the transition region in the direction of wingspan up to reach a maximum.

4. Wing tip shape according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that in the transition region (2) the curvature of the local dihedral increases by at least substantially 90% of the transition region dimension in the direction of wingspan up to reach a maximum.

5 wingspan of up to 60 degrees.

5. Wing tip shape, according to claim 2, 3 or 4, CHARACTERIZED by the fact that in the transition region (2) the curvature of the local dihedral begins to increase at the connection on the wing side (4) of the region transition (2).

6. Wing tip shape according to any one of claims 1 to 5, CHARACTERIZED by the fact that the wing tip shape extends at most to a region of 5 to 20% of the wing's semi-wingspan (1 ).

7. Wing-tip shape, according to any one of claims 1 to 5, CHARACTERIZED by the fact that the wing-tip shape extends at most to a region of 10% of the wing's semi-wingspan (1).

8. Wing tip shape according to any one of claims 1 to 7, CHARACTERIZED by the fact that the flat winglet (3) extends at least 50% of the total height of the wing tip shape above the wing ( 1).

Wing-tip format according to any one of claims 1 to 8,

Petition 870180145333, of 10/26/2018, p. 11/10

CHARACTERIZED by the fact that the flat winglet (3) has a tilt angle of up to 45 degrees.

10 11, CHARACTERIZED by the fact that it has a continuity of the tangent line of the local dihedral at the connection (4) between the wing (1) and the transition region (2).

10. Wing tip format according to any one of claims 1 to 8, CHARACTERIZED by the fact that the flat winglet (3) has an angle of inclination to the

11. Wing tip shape according to any one of claims 1 to 8, CHARACTERIZED by the fact that the flat winglet (3) has a tilt angle of up to 80 degrees.

12, CHARACTERIZED by the fact that it presents a continuity of the tangent line of the local dihedral at the connection (5) between the transition region (2) and the winglet (3).

Wing-tip format according to any one of claims 1 to

13, CHARACTERIZED by the fact that the front edge (6) of the transition region (2) in the connection (4) runs along a line of continuous tangency to the front edge (8) of the wing (1).

Wing-tip format according to any one of claims 1 to

14, CHARACTERIZED by the fact that sagging on the front edge (6) of the transition region (2) or on the front edge (6) in the transition region (2) and on the front edge (10) of the winglet (3), continuously increases to a maximum sagittal point (9).

Wing-tip format according to any one of claims 1 to

14. Wing tip shape according to any one of claims 1 to

16. Wing tip shape, according to claim 15, CHARACTERIZED by the fact that from the point (9) of maximum sagittal, the front edge (6) of the transition region (2) runs in a continuous tangent line to the front edge

25 track (10) of the essentially flat winglet (3).

17. Wing tip shape, according to claim 15 or 16, CHARACTERIZED by the fact that the maximum sagittal point (9) on the front edge is more than 75% of the length of the transition region (2) in the wingspan, calculating from the connection (4) on the wing (1) to the connection (5) on the winglet (3).

18. Wing tip format according to any one of claims 1 to

17, CHARACTERIZED by the fact that it has a continuity of the front edge tangency line (6) throughout the transition region (2).