CN103224020A

CN103224020A - 一种飞机机翼

Info

Publication number: CN103224020A
Application number: CN2013101649823A
Authority: CN
Inventors: 郑志皓
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-05-06
Filing date: 2013-05-06
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2033-05-06
Also published as: CN103224020B

Abstract

一种飞机机翼。本发明提供了一种在有效投影面积内，机翼的提升能力高，结构简洁，进而能提升续航力和承载力的飞机机翼。包括机翼本体，在所述机翼本体的下方设有底襟，所述底襟的前缘与所述机翼本体的前缘通过C形的前端板连为一体，所述底襟与所述机翼本体之间留有空隙，所述底襟的横截面宽度为机翼本体横截面宽度的20-90%。本发明使得飞机在飞行过程中，产生的升力更大，即在相同的本体投影面积下，以相同的速度，机翼能获得更好的受力效果。进而能在相同的能源消耗下，使得飞机飞得更远。

Description

一种飞机机翼

技术领域

本发明涉及对飞机机翼结构的改进，特别是在投影面积一致的情况下使机翼升力更大。

背景技术

出于在有效投影面积内最大限度提升机翼升力的目的，现有技术中，在机翼前缘、后缘装的长短、宽度不同的翼片，有的可向下偏转，有的可向前伸出，有的可向后滑退等，是机翼的一部分。简单的说襟翼是通过改变翼型弯度、增加机翼面积、保持层流流动而增加升力的。有两种襟翼很常见，一种是富勒襟翼，一种是克鲁格襟翼。富勒襟翼（后缘襟翼）是在机翼后缘安装的活动翼面，平时紧贴在机翼下表面上。使用时，襟翼沿下翼面安装的滑轨后退，同时下偏。克鲁格襟翼（前缘襟翼）位于机翼前缘。它的外形相当于机翼前缘的一部分。使用时利用液压作动筒将克鲁格襟翼向前下方伸出，既改变了翼型，也增加了翼面积，增升效果也比较好。

上述两种襟翼在现代飞机中利用率很高，拥有这两种襟翼的飞机在军事、民用领域得到大幅度应用。但这两种襟翼需较复杂的动作操控系统来驱动其进行姿态调整；结构复杂、所需的活动连接要求高；运行时能耗高。比如我们看到的空中客车运作有限责任公司、空中客车英国有限公司以及空中客车营运有限公司近年来作出的多项围绕提升机翼空气动力学性能的发明创造（201080061029.0-飞机机翼、2007800067899.X-飞机机翼、201080014161.6-具有增升襟翼的翼形机翼等等）。

同时，我们也看到随着飞行器用途、功能的不断扩展，对飞行器的续航能力、机型的小巧化（如用于军事侦察、民用航拍的无人机、航模）提出的新的要求。这就需要采用最简洁的设计，提升飞行器的续航能力，保持稳定姿态，减小体积、提升承载能力。

发明内容

本发明针对以上问题，提供了一种在有效投影面积内，机翼的提升能力高，结构简洁，进而能提升续航力和承载力的飞机机翼。

本发明的技术方案：包括机翼本体，在所述机翼本体的下方设有底襟，所述底襟的前缘与所述机翼本体的前缘通过C形的前端板连为一体，所述底襟与所述机翼本体之间留有空隙，所述底襟的横截面宽度为机翼本体横截面宽度的20-90%。

所述空隙的高度为机翼本体厚度的0.1-5倍。

所述机翼本体的上方设有弧形的隆起，所述隆起的背脊线处于机翼本体顶面的前方、对应设置在底襟横截面中心线上方的位置。

所述隆起的背脊线的高度为机翼本体高度的1.1-2.5倍。

在所述底襟上设有孔。

所述孔为朝向机翼本体后方的斜孔。

本发明在机翼下方设置了一底襟，使得机翼本体形成了一种全新的翼型（不同于以往的双翼飞机，也不同于现有单翼飞机的前、后缘襟翼），依照空气动力学原理，本发明在底襟和本体之间的空隙，在飞行过程中，朝后的开口会形成一个负压，使得机翼整体获得一朝上朝前的升力；使得飞机在飞行过程中，产生的升力更大，即在相同的本体投影面积下，以相同的速度，机翼能获得更好的受力效果。进而能在相同的能源消耗下，使得飞机飞得更远。

附图说明

图1是本发明机翼的结构示意图，

图2是图1中A-A剖视图，

图3是图1中B-B剖视图，

图4是本发明机翼的优化实施方式的结构示意图，

图5是本发明机翼的与前缘襟翼组合使用时的应用状态参考图，

图6是本发明的工作原理图一，

图7是本发明的工作原理图二，

图8是本发明的工作原理图三，

图中1是本体，10是前端板，2是后缘襟翼，3是空隙，30是的空隙的开口，4是底襟，40是孔，400是斜孔，5是隆起，6是前缘襟翼；

图中点线表示的是空气流动路径，双点划线表示的是间隙中的空气流动路径，实线箭头表示受力方向。

具体实施方式

本发明如图1-5所示，：包括机翼本体1，在所述机翼本体1的下方设有底襟4，所述底襟4的前缘与所述机翼本体1的前缘通过C形的前端板10连为一体，所述底襟4与所述机翼本体1之间留有空隙3，所述底襟4的横截面宽度为机翼本体1横截面宽度的20-90%。

所述空隙3的高度为机翼本体1厚度的0.1-5倍。

所述机翼本体1的上方设有弧形的隆起5，所述隆起5的背脊线处于机翼本体1顶面的前方、对应设置在底襟4横截面中心线上方的位置。隆起5的作用是调整上方和下方的空气流速，适当地选择隆起5的弧度，能进一步稳定飞行的姿态。

所述隆起5的背脊线的高度为机翼本体1高（厚）度的1.1-2.5倍。同样处于稳定飞行姿态的目的，将隆起的位置进行设置，是确保机翼总是能获得足够的升力。

在所述底襟4上设有孔40。

所述孔40为朝向机翼本体1后方的斜孔400。

本发明不排除与机翼的后缘襟翼2和/或前缘襟翼6共同使用。能更加优化飞行器的空气动力性能。

本发明的工作原理如图6、7、8所示，我们发现，在采用模型在弹射器驱动下进行飞行时（时速20-50km/h），如图6、7所示，前方气流气流到达机翼前端时分开从上下流过。在机翼前缘（即点线部分），此时明显下面的流速大于上方的流速，此时上方压强大，压力方向向下；当气流进入空隙的开口30时正相反，下面的气流流速远小于上方，所以压力F方向向斜上，提供升力。

结合高速飞行的情况（比如速度大于300公里），鉴于发明人目前不具备进行风洞试验的条件，从理论上分析，如果在底襟4的下方增设通孔4，应该能确保开口3处的负压与机翼整体结构强度之间的适配关系，同时能够在空隙3内部形成一定的回环气流（如图中双点划线所示），该回环气流也能有效促进在机翼本体1的底面形成一定的升力作用。将通孔40进一步改进为朝向机翼本体1后方的斜孔400，能在避免形成风阻的情况下，作为空隙3的“负压补气口”，进而在空隙3中形成回环气流。

Claims

1.一种飞机机翼，包括机翼本体，其特征在于，在所述机翼本体的下方设有底襟，所述底襟的前缘与所述机翼本体的前缘通过C形的前端板连为一体，所述底襟与所述机翼本体之间留有空隙，所述底襟的横截面宽度为机翼本体横截面宽度的20-90%。

2.根据权利要求1所述的一种飞机机翼，其特征在于，所述空隙的高度为机翼本体厚度的0.1-5倍。

3.根据权利要求1所述的一种飞机机翼，其特征在于，所述机翼本体的上方设有弧形的隆起，所述隆起的背脊线处于机翼本体顶面的前方、对应设置在底襟横截面中心线上方的位置。

4.根据权利要求3所述的一种飞机机翼，其特征在于，所述隆起的背脊线的高度为机翼本体高度的1.1-2.5倍。

5.根据权利要求1-4中任一所述的一种飞机机翼，其特征在于，在所述底襟上设有孔。

6.根据权利要求5中任一所述的一种飞机机翼，其特征在于，所述孔为朝向机翼本体后方的斜孔。