CN110588956B - 一种吹气式舵效增益装置 - Google Patents

一种吹气式舵效增益装置 Download PDF

Info

Publication number
CN110588956B
CN110588956B CN201910948362.6A CN201910948362A CN110588956B CN 110588956 B CN110588956 B CN 110588956B CN 201910948362 A CN201910948362 A CN 201910948362A CN 110588956 B CN110588956 B CN 110588956B
Authority
CN
China
Prior art keywords
air
blowing
regulating valve
gain device
box section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910948362.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110588956A (zh
Inventor
刘敏
马经忠
沈亮
冷智辉
杨昌发
付炜嘉
符松海
吴洪骞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
Original Assignee
Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd filed Critical Jiangxi Hongdu Aviation Industry Group Co Ltd
Priority to CN201910948362.6A priority Critical patent/CN110588956B/zh
Publication of CN110588956A publication Critical patent/CN110588956A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110588956B publication Critical patent/CN110588956B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C23/00—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for
    • B64C23/06—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by generating vortices
    • B64C23/065—Influencing air flow over aircraft surfaces, not otherwise provided for by generating vortices at the wing tips
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/10—Drag reduction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

本发明涉及一种飞机舵面效率增益装置，属于飞行器设计领域。一种吹气式舵效增益装置，包括引气唇口、进气道、调气阀、吹气耙和吹气孔；引气唇口设计于翼面盒段前缘；进气道一端与引气唇口连接，另一端与调气阀的一端连接；调气阀固定在翼面盒段内，其另一端通过管道与吹气耙连通；吹气耙通过连接装置固定于翼面盒段蒙皮上，且位于铰接在翼面盒段上的舵面前；吹气孔为多个，均匀开设在吹气耙上。本发明具有如下优点：1、解决了开槽加肋等被动流动控制适应性不强的问题，减少了等离子体、发动机引气等额外能源需求的问题。2、改善了舵面受力状态,提高了舵面效率、拓宽了稳定工作范围（如提高飞机使用迎角），提升了飞行操纵品质。

Description

一种吹气式舵效增益装置
技术领域
本发明涉及一种飞机舵面效率增益装置，属于飞行器设计领域。
背景技术
飞机在大迎角或高速飞行过程中,一般会在翼面后缘产生气流分离区，这一气流分离不仅会降低飞机升力特性，若发生在舵面区域，还会降低舵面操纵效率，进而使飞行品质下降。控制并减小飞机所有飞行状态下的气流分离技术是飞机气动设计持续研究的重点方向。
目前，飞机翼面/舵面气流分离控制主要采用气流流动控制方法，其中包括：壁面开槽、加肋、布置旋流发生器等被动式手段，以及以激光、电子束、等离子体等载体能量输入及发动机引流的主动控制手段。其中被动式手段会伴随阻力增加、结构重量增加、只适应于特定飞行状态等问题；载体能量输入手段尚不成熟，需要额外增加能量源和控制系统。发动机引流需从发动机引出气体，对发动机性能、全机能源分配以及结构、管路布置会产生影响。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的问题，提供一种能够提高舵面效率、拓宽稳定工作范围且提升飞行操纵品质的吹气式舵效增益装置。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种吹气式舵效增益装置，包括引气唇口、进气道、调气阀、吹气耙和吹气孔；引气唇口设计于翼面盒段前缘；进气道一端与引气唇口连接，另一端与调气阀的一端连接；调气阀固定在翼面盒段内，其另一端通过管道与吹气耙连通；吹气耙通过连接装置固定于翼面盒段蒙皮上，且位于铰接在翼面盒段上的舵面前；吹气孔为多个，均匀开设在吹气耙上。
优选的，吹气耙包括相互连通的直管和弯管，弯管设计于直管的中部，弯管与管道连通；在直管的两端设计有轴，轴安装在翼肋上的轴承内。
优选的，所述连接装置包括支座和作动器，支座固定在翼面盒段蒙皮上，作动器的一端与支座铰接，另一端与弯管铰接。
优选的，所述作动器为液压直推式作动器。
优选的，在翼面盒段蒙皮上开设有凹槽，用于容纳吹气耙。
优选的，所述引气唇口为椭圆形。
优选的，所述进气道为圆锥管，其大口径端与引气唇口连通，小口径端与调气阀连通。
优选的，所述调气阀为圆柱形空腔体。
优选的，所述管道为可伸缩变形的圆管。
优选的，所述吹气孔开设于直管上，其形状为椭圆形。
工作原理：针对舵面区域气流分离控制问题，结合目前气流流动控制手段，通过在翼面前缘开孔引气，在翼面盒段布置管道，在飞机飞行时，来流空气在翼面前缘压力高，可通过引气唇口引入，经调气阀调压调速后，结合吹气耙的旋转，控制气流在舵面前缘按需（流量、速度、方向等要求）流出，并制造出有利涡流，利用该吹出的带有能量气体与有利涡流来控制舵面气流流动特性，克服附面层逆压，改变舵面附面层分布，抑制或消除舵面气流分离，进而达到控制气流流动，减小气流分离的目标，从而改善舵面受力状态,提高舵面效率、拓宽稳定工作范围（如提高飞机使用迎角），提升飞行操纵品质。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、解决了开槽加肋等被动流动控制适应性不强的问题，减少了等离子体、发动机引气等额外能源需求的问题。
2、通过引导飞机迎面气流从舵面前缘的吹气耙按需吹出，并制造出有利涡流，控制舵面气流流动特性，抑制、消除舵面气流分离，进而改善舵面受力状态,提高舵面效率、拓宽稳定工作范围（如提高飞机使用迎角），提升飞行操纵品质。
附图说明
图1是本发明实施例轴视图；
图2是本发明实施例俯视图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的I部放大图；
图中，1-翼面盒段；2-引气唇口；3-进气道；4-调气阀；5-支座；6-作动器；7-吹气耙；8-舵面；9-波纹管；10-双耳接头；11-弯管；12-轴；13-槽；14-吹气孔。
具体实施方式
需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的连通。对于本领域普通技术人员来说，可以依据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图1-4对本发明做进一步描述：一种吹气式舵效增益装置，由翼面盒段1、引气唇口2、进气道3、调气阀4、支座5、作动器6、吹气耙7、舵面8、波纹管9，双耳接头10、-弯管11、-轴12、槽13和吹气孔14组成。
如图1-4所示，引气唇口2为设计在翼面盒段1前缘的椭圆形引气口；进气道3为从前往后管径逐减的圆锥管，大口径端与引气唇口2连接，小口径端与调气阀4连接；调气阀4为圆柱形空腔体，固定在翼面盒段内；支座5为双耳型支座，固定在翼面盒段1蒙皮上；作动器6为液压直推式作动器，一端铰接在支座5上，另一端铰接在弯管11上的双耳接头10上；吹气耙7包括圆柱形直管和弯管11，通过直管两端的轴12安装在翼肋上的轴承内，吹气耙7可绕轴12旋转，弯管11设置于直管中间，弯管11上设计双耳接头10，同时在翼面区域按间距40mm设计有20mmx12mm的椭圆形吹气孔14；舵面8为铰接在翼面盒段1上的常规舵面（如副翼、升降舵）；波纹管9为可伸缩变形的圆管。槽13为翼面盒段1蒙皮上开的长方形凹槽，位于舵面8前，用于容纳吹气耙7，使翼面盒段1与外部连通。
如图1所示，引气唇口2为椭圆形，飞机飞行时，利用前缘气压高的特点，气流自椭圆形引气唇口2引入，解决发动机引流、等离子体等主动方式需要额外能源发生装置的问题。
如图1、3所示，圆柱形调气阀4，将自然引入的气流进行速度、压力调节，使气体稳定。
如图1、4所示，吹气耙及椭圆形吹气孔，并与翼面蒙皮凹槽配合使用，可控制吹出气体的流量、流速。
如图4所示，吹气耙通过转轴安装，并利用作动器驱动，可控制气流流向，并制造有利涡流。
如图1所示，调气阀4与吹气耙7之间采用波纹管9，利用其可伸缩与变形的特性，实现吹气耙的自由转动。
飞机飞行时，气流来流由翼面前缘的引气唇口2引入，经进气道3加速，进入调气阀4进行速度、压力控制，再经波纹管9、弯管11进入布置在槽13内的吹气耙7直管内，经吹气耙7直管上均匀设计的吹气孔14吹出；同时，吹气耙7可在作动器6推力下绕轴12旋转，进而控制吹气孔14的方向，结合槽13对吹气孔14的遮断，达到控制吹气方向、速度和流量、制造有利涡流的目标。
上述实施例仅仅是本发明的优选实施方式，不构成对本发明的限制。引气唇口、调气阀、吹气孔等形状及尺寸的设计可以根据实际需要进行设计。本领域普通技术人员应该理解的是，在不脱离本发明原理的基础上所做的任何引申、变形均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.吹气式舵效增益装置，其特征在于：包括引气唇口、进气道、调气阀、吹气耙和吹气孔；引气唇口设计于翼面盒段前缘；进气道一端与引气唇口连接，另一端与调气阀的一端连接；调气阀固定在翼面盒段内，其另一端通过管道与吹气耙连通；吹气耙通过连接装置固定于翼面盒段蒙皮上，且位于铰接在翼面盒段上的舵面前；吹气孔为多个，均匀开设在吹气耙上。
2.根据权利要求1所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：吹气耙包括相互连通的直管和弯管，弯管设计于直管的中部，弯管与管道连通；在直管的两端设计有轴，轴安装在翼肋上的轴承内。
3.根据权利要求2所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：所述连接装置包括支座和作动器，支座固定在翼面盒段蒙皮上，作动器的一端与支座铰接，另一端与弯管铰接。
4.根据权利要求3所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：所述作动器为液压直推式作动器。
5.根据权利要求1所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：在翼面盒段蒙皮上开设有凹槽，用于容纳吹气耙。
6.根据权利要求1所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：所述引气唇口为椭圆形。
7.根据权利要求1所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：所述进气道为圆锥管，其大口径端与引气唇口连通，小口径端与调气阀连通。
8.根据权利要求1所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：所述调气阀为圆柱形空腔体。
9.根据权利要求1所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：所述管道为可伸缩变形的圆管。
10.根据权利要求2所述的吹气式舵效增益装置，其特征在于：所述吹气孔开设于直管上，其形状为椭圆形。
CN201910948362.6A 2019-10-08 2019-10-08 一种吹气式舵效增益装置 Active CN110588956B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910948362.6A CN110588956B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 一种吹气式舵效增益装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910948362.6A CN110588956B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 一种吹气式舵效增益装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110588956A CN110588956A (zh) 2019-12-20
CN110588956B true CN110588956B (zh) 2023-03-07

Family

ID=68865600

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910948362.6A Active CN110588956B (zh) 2019-10-08 2019-10-08 一种吹气式舵效增益装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110588956B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114735202A (zh) * 2022-05-18 2022-07-12 北京航空航天大学宁波创新研究院 机翼及通过吹气提升舵面控制效率的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103253366A (zh) * 2012-02-15 2013-08-21 北京航空航天大学 一种新型的基于气动力和直接力的复合控制舵面
CN105035306A (zh) * 2015-08-14 2015-11-11 龙川 喷气式襟翼增升连接翼系统及其飞行器
CN105314096A (zh) * 2015-11-12 2016-02-10 南京航空航天大学 独立气源供气的无舵面飞行器
CN109878704A (zh) * 2019-03-14 2019-06-14 北京航空航天大学 一种基于环量控制原理的无舵面飞行器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7823840B2 (en) * 2007-10-29 2010-11-02 The Boeing Company Systems and methods for control of engine exhaust flow
US7878458B2 (en) * 2007-10-29 2011-02-01 The Boeing Company Method and apparatus for enhancing engine-powered lift in an aircraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103253366A (zh) * 2012-02-15 2013-08-21 北京航空航天大学 一种新型的基于气动力和直接力的复合控制舵面
CN105035306A (zh) * 2015-08-14 2015-11-11 龙川 喷气式襟翼增升连接翼系统及其飞行器
CN105314096A (zh) * 2015-11-12 2016-02-10 南京航空航天大学 独立气源供气的无舵面飞行器
CN109878704A (zh) * 2019-03-14 2019-06-14 北京航空航天大学 一种基于环量控制原理的无舵面飞行器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
前缘吹气控制舵面流动分离;邓学蓥等;《北京航空航天大学学报》;20120715;第38卷(第07期);853-856 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110588956A (zh) 2019-12-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9409643B2 (en) Helicopter with cross-flow fan
CN102180258B (zh) 涵道机翼系统以及运用涵道机翼系统的飞行器
US8267665B2 (en) Laminar flow rotor and related methods and systems
EP2019203B1 (en) Wind turbine blade with cambering flaps
CN105314096A (zh) 独立气源供气的无舵面飞行器
CN112722243B (zh) 一种用于短距/垂直起降的分布式电涵道风扇动力系统
CN110588956B (zh) 一种吹气式舵效增益装置
CN112722249B (zh) 气动式涡流发生器和等离子体合成射流组合控制的飞行器
CN106628120A (zh) 一种高效气动涵道体
CN113978740B (zh) 航空用的双转子轮缘驱动型内外涵道式推进器
US9849975B2 (en) Deflection cone in a reaction drive helicopter
US4555079A (en) Multiple jet blowing around the blunt trailing edge of a circulation controlled airfoil
EP2029427B1 (en) Method of and apparatus for producing aerodynamic resistance on an aircraft
CN115465445A (zh) 一种基于无反馈振荡射流的无舵面翼型升力装置
CN114476048B (zh) 一种基于轮缘驱动技术的翼缘融合推进结构
CN109356884A (zh) 一种具有仿生顶室的压气机动叶
CN115962162A (zh) 一种基于合成双射流的空气调节装置
CN115520373A (zh) 一种控制飞行器机翼后缘流场气流流向的射流控制机构
JP7434341B2 (ja) 航空機および航空機の作動方法
CN114919735A (zh) 一种主动流动控制方向舵
CN209833977U (zh) 一种二维流体飞行器
CN113479318B (zh) 一种具有气流控制增升的运动机翼飞行器
EP1888915A2 (en) Aerovortex mill
CN113738568B (zh) 叶片、风力发电机组及其操作方法
CN104149969A (zh) 一种可实现内部协同射流的螺旋桨布局构型及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant