CN108045571A - 一种涵道垂尾 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涵道垂尾，属于直升机气动设计技术领域。包括：垂尾、涵道侧壁、尾桨涵道及涵道底部；涵道侧壁沿垂尾至涵道底部的方向分割成上下两部分，分别为上部分涵道侧壁和下部分涵道侧壁；上部分涵道侧壁的截面形状呈截断翼型；沿垂尾至涵道底部的截断翼型的厚度呈线性下降，截断翼型弦长线性增加，截断翼型的最大厚度位置沿尾桨涵道纵向对称线分布；垂尾与上部分涵道侧壁靠近垂尾的部分圆滑过渡；尾桨涵道设置在上部分涵道侧壁及下部分涵道侧壁的连接处；下部分涵道侧壁远离垂尾的一端以底面曲线进行切除，形成涵道底部。本发明在涵道截面面积相同情况下，涵道部分阻力可降低30％且涵道侧壁可产生与垂尾方向相同的侧向力，增加垂尾的功效。

Description

一种涵道垂尾

技术领域

本发明属于直升机气动设计技术领域，具体涉及一种涵道垂尾。

背景技术

涵道尾桨是直升机尾桨的一种构型，是在垂尾中加入筒形涵道，在涵道内装尾桨叶、尾桨毂和操纵系统，能够利用涵道产生附加的气动力。与常规尾桨相比，涵道尾桨具有维修方便、使用安全、噪声水平较低等技术特点。

涵道尾桨的设计要保证涵道空间和结构空间的基础上，综合考虑空气动力学性能、重量、维护性等多方面因素，经过相互协调、综合平衡才能实现。同时，涵道尾桨由于涵道的存在，会增加尾部的阻力面积，为直升机整机性能带来负面影响。

现需一种将垂尾与涵道一体化设计的涵道垂尾，在保证涵道空间的基础上，降低涵道部分的阻力，减小涵道部分的尺寸。

发明内容

本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提出了一种涵道垂尾，采用了涵道尾桨涵道和垂尾的一体化设计方案，降低涵道尾桨涵道部分的阻力，减小涵道部分的尺寸。

本发明的技术方案：一种涵道垂尾，尾桨涵道和垂尾采用一体化设计，其包括：垂尾、涵道侧壁、尾桨涵道及涵道底部；

所述涵道侧壁沿垂尾至涵道底部的方向被尾桨涵道分割成上下两部分，分别为上部分涵道侧壁和下部分涵道侧壁；

所述上部分涵道侧壁的截面形状呈截断翼型；

所述沿垂尾至涵道底部的截断翼型的厚度呈线性下降，截断翼型弦长线性增加，且截断翼型的最大厚度位置沿所述尾桨涵道纵向对称线分布；

所述垂尾与所述上部分涵道侧壁靠近垂尾的部分圆滑过渡；所述尾桨涵道设置在所述上部分涵道侧壁及下部分涵道侧壁的连接处；

所述下部分涵道侧壁远离垂尾的一端以底面曲线进行切除，形成涵道底部。

优选地，所述底面曲线由圆弧和前后流线延伸组合构成；

所述前后流线左右对称布置在所述圆弧的两侧。

优选地，所述前后流线一端与所述圆弧相切，另一端与所述涵道侧壁的前缘或者后缘相交。

优选地，所述圆弧以所述尾桨涵道中心为圆点；所述圆弧的半径为所述尾桨涵道半径的1.5倍；所述圆弧的弧度为90°。

优选地，所述截断翼型的尾部截断部分不大于翼型弦长的30％。

本发明技术方案的有益技术效果：本发明一种涵道垂尾基于截断翼型配置进行涵道垂尾一体化设计，降低涵道部分的阻力，在涵道截面面积相同情况下，涵道部分阻力可降低30％；同时，涵道侧壁可产生与垂尾方向相同的侧向力，增加垂尾的功效。

附图说明

图1为本发明一种涵道垂尾的一优选实施例的结构示意图；

图2为图1所示实施例的涵道垂尾a处剖视示意图；

图3为图1所示实施例的涵道垂尾b处剖视示意图；

图4为图1所示实施例的涵道垂尾c处剖视示意图；

图5图1所示实施例的涵道底部结构示意图。

其中，1-垂尾，2-涵道侧壁，3-尾桨涵道，4-涵道底部，5-圆弧，6-前后流线。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1所示，本发明一种涵道垂尾由垂尾1、涵道侧壁2、尾桨涵道3及涵道底部4组成；

涵道侧壁2沿垂尾1至涵道底部4的方向被尾桨涵道3分割成上下两部分，分别为上部分涵道侧壁和下部分涵道侧壁；

选择上部分涵道侧壁的a处、b处及c处进行剖切，分别获取a处、b处及c处截面，如图2、图3及图4所示：

上部分涵道侧壁的截面呈截断翼型，由上到下(由垂尾端至涵道的方向)截断翼型厚度呈线性下降，截断翼型的弦长线性增加，且截断翼型的最大厚度位置沿尾桨涵道3纵向对称线分布；

尾桨涵道3设置在涵道侧壁2内，垂尾1与上部分的涵道侧壁2靠近垂尾的部分圆滑过渡；

下部分的涵道侧壁2远离垂尾1的一端通过底部曲线进行切除，形成涵道底部4，如图5所示。

本实施例中，截断翼型的尾部截断部分不大于翼型弦长的30％。

本实施例中，底面曲线由圆弧5和前后流线6延伸组合构成，前后流线6左右对称布置在圆弧5的两侧；

前后流线6一端与圆弧5相切，另一端与涵道侧壁2的前缘或者后缘相交。

可以理解的是：圆弧5以涵道3中心为圆点，圆弧5的半径为涵道半径的1.5倍，圆弧5的角度为90°。

本发明一种涵道垂尾基于截断翼型配置进行涵道垂尾一体化设计，降低涵道部分的阻力，在涵道截面面积相同情况下，涵道部分阻力可降低30％；同时，涵道侧壁可产生与垂尾方向相同的侧向力，增加垂尾的功效。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种涵道垂尾，其特征在于，尾桨涵道和垂尾采用一体化设计，其包括：垂尾(1)、涵道侧壁(2)、尾桨涵道(3)及涵道底部(4)；

所述涵道侧壁(2)沿垂尾(1)至涵道底部(4)的方向被尾桨涵道(3)分割成上下两部分，分别为上部分涵道侧壁和下部分涵道侧壁；

所述上部分涵道侧壁的截面形状呈截断翼型；

所述沿垂尾(1)至涵道底部(4)的截断翼型的厚度呈线性下降，截断翼型弦长线性增加，且截断翼型的最大厚度位置沿所述尾桨涵道(3)纵向对称线分布；

所述垂尾(1)与所述上部分涵道侧壁靠近垂尾的部分圆滑过渡；所述尾桨涵道(3)设置在所述上部分涵道侧壁及下部分涵道侧壁的连接处；

所述下部分涵道侧壁远离垂尾的一端以底面曲线进行切除，形成涵道底部(4)。

2.根据权利要求1所述的涵道垂尾，其特征在于：所述底面曲线由圆弧(5)和前后流线(6)延伸组合构成；

所述前后流线(6)左右对称布置在所述圆弧(5)的两侧。

3.根据权利要求2所述的涵道垂尾，其特征在于：所述前后流线(6)一端与所述圆弧(5)相切，另一端与所述涵道侧壁(2)的前缘或者后缘相交。

4.根据权利要求2所述的涵道垂尾，其特征在于：

所述圆弧(5)以所述尾桨涵道(3)中心为圆点；

所述圆弧(5)的半径为所述尾桨涵道(3)半径的1.5倍；

所述圆弧(5)的弧度为90°。

5.根据权利要求1所述的涵道垂尾，其特征在于：所述截断翼型的尾部截断部分不大于翼型弦长的30％。