CN106794894B - 用于特技飞行的气动外形 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及气动外形jn1431‑265和1413‑362，所述气动外形不仅通过攻角而且还通过尺度效应(速度)调整所述气动外形的气动变量，所述气动外形在组合情况下将配置有所述外形的机翼的效率改进至多30％，允许所述机翼具有可预测的失速以及从这种状况的快速恢复，并且使配置有所述外形的机翼在低速下更有效，从而减少使用副翼或缝翼(“高抬升装置”)的需要，且在使用这些副翼或缝翼的情况下，所述外形的效应甚至更多地增加。另一方面，随着速度增加，气动变量调整其值的至多三分之一(在相同攻角下)，从而使所述机翼在这种高速状况下也极稳定。

Description

用于特技飞行的气动外形
技术领域
本发明涉及特技飞行的技术领域，特别是涉及用于特技飞行的气动外形。
发明目的
本发明目的用以改进用于构建机翼的气动外形的性能，所述改进是关于所述气动外形在低速下(起飞及着陆)的性能以及所述气动外形在高速下的稳定性以及可接受的倒飞能力(特技能力)。
背景技术
从航空开始时，已确定将根据气动外形的飞行目的(速度、滑翔、特技等)开发气动外形。设计这些外形的目标是具有在低速及高速两者下的更好飞行能力及倒飞能力的外形。在所属领域中可以找到例如美国专利6607164 B2的处于目前先进技术水平的文献，其提供在通常在低速下工作的通用航空飞机中具有特定用途的气动外形的机翼。这种气动外形的形状被设计成在低速下产生高升力系数，在较高速度下具有低阻力及较低升力系数；气动外形的这些升力特性对于前缘上由气动外形中的外来杂质积聚所引起的表面粗糙度并不敏感，所述外来杂质积聚是因为在靠近前边缘的地方升力系数过渡到紊流；以这种方式，气动外形在形式和功能性上具有不同于本发明的特性，因为与本发明相反，所述气动外形受限于低速，而本发明的目的扩展到低速、高速和倒飞(特技飞行)能力。
附图说明
图1为气动外形jn1431-265的视图，所述气动外形由于呈现最低升力系数和允许最稳定失速将用于翼根。
图2为气动外形jn1413-362的视图，所述气动外形将用于配置机翼末端且因此与翼根jn1431-265的外形构成组合以允许前述机翼性能特性。
图3展示不同攻角(α)且使用气动外形jn1431-265的不同尺度效应(re)下的升力系数(cl)。
图4展示不同攻角(α)下的升力系数(cl)。
图5展示不同攻角(α)且使用Seilíg博士的气动外形s8037的不同尺度效应(re)下的升力系数(cl)，所述气动外形s8037是出于比较目的而包含在内。
图6展示气动外形jn1431-265的不同极性曲线图。
图7展示气动外形jn1413-362的不同极性曲线图。
具体实施方式
如图1和2中所见的气动外形jn1432-265和jn1413-362被设计成用于构建通用航空的机翼。在初始阶段期间，每一外形的上部和下部曲面设计运行以从外形的每一区段获得尽可能高的升力系数(cl)，而不过度增加拱度以免牺牲倒飞；外形jn1432-265与外形jn1413-362之间的升力系数(cl)差别也被认为能获得最可预测失速。在分析尺度效应时，我们发现当不同曲面在图形的0与+3之间的角度(考虑到这是机翼通常飞行的迎角范围)经过时，升力系数在雷诺数(Reynolds number)较低时较高且在雷诺数增加时成反比地降低。这意味着随着雷诺数增加，所述系数适应每一飞行状况。因此在低速下所述系数较高，从而允许可预测的且更安全的短程起飞和着陆。另一方面，随着速度增加，所述系数下降，这实现这种其它飞行状况中的稳定性，从而允许不同飞行状况中的更大灵活性。也已观察到相比于配置有其它外形的飞机，配置有这些测试机翼的飞机(UAV)在风力增加的状况下展现较好性能。而且，本身在升力系数(cl)的最高值处较低的阻力系数(cd)也在雷诺数增加时下降到其初始值的至多三分之一的值。
下表中展示气动外形jn1431-265的坐标，其因为呈现最低升力系数且允许最稳定失速将用于翼根。
jn1431-265
jn1413-362外形将用于配置机翼末端，且因此与翼根jn1431-265的外形构成组合以允许前述机翼性能特性。下表中展示气动外形jn1413-362的坐标。
气动外形jn1431-265的宽度为其长度的14.31％。且外形jn1413-362的宽度为其长度的14.13％。
气动外形jn1431-265具有2.65的拱度，且气动外形1413-362具有3.62的拱度。
气动外形jn1431-265和1413-362智能地工作，不仅通过攻角并且还通过尺度效应(速度)调整所述气动外形的气动变量，如图3和4中所说明。在组合情况下，所述外形将配置有所述外形的机翼的效率改进高达30％。所述外形还允许配置有所述外形的机翼具有可预测的失速以及从这种状况的快速恢复。另外，所述外形在低速下更有效，从而减少使用副翼或缝翼(“高抬升装置”)的需要，且在使用这些装置的情况下，所述外形的效应进一步增加。图5展示不同攻角(α)且使用Seilig博士的气动外形s8037的不同尺度效应(re)下的升力系数(cl)，所述气动外形s8037出于比较目的而包含在内。
另一方面，随着速度增加，气动变量调整其值的至多三分之一(在相同攻角下)，从而使机翼在这种高速状况下也极稳定。图6和7分别展示气动外形jn1431-265和jn1413-362的不同极性曲线图。

Claims (6)

1.一种用于翼根的气动外形jn1431-265，其特征在于，所述气动外形由以下坐标界定：
2.根据权利要求1所述的气动外形jn1431-265，其特征在于，所述气动外形的宽度为其长度的14.31％。
3.根据权利要求1所述的气动外形jn1431-265，其特征在于，所述气动外形具有2.65的拱度。
4.一种用于配置机翼末端的气动外形jn1413-362，其特征在于，所述气动外形由以下明确坐标界定：
5.根据权利要求4所述的气动外形jn1413-362，其特征在于，所述气动外形的宽度为其长度的14.13％。
6.根据权利要求4所述的气动外形jn1413-362，其特征在于，所述气动外形具有3.62的拱度。
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