CN114750930B - 一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面 - Google Patents

Abstract

本申请属于飞机结构设计领域，特别涉及一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面。包括：扰流板以及电机。扰流板包括四个，第一扰流板通过第一转轴沿展向安装在左侧机翼翼面的上侧，第二扰流板通过第二转轴沿展向安装在左侧机翼翼面的下侧，第三扰流板通过第三转轴沿展向安装在右侧机翼翼面的上侧，第四扰流板通过第四转轴沿展向安装在右侧机翼翼面的下侧；电机包括四个，第一电机用于驱动第一扰流板绕第一转轴转动，第二电机用于驱动第二扰流板绕第二转轴转动，第三电机用于驱动第三扰流板绕第三转轴转动，第四电机用于驱动第四扰流板绕第四转轴转动。本申请能够改变扰流板附近压力分布，大幅提高舵面的航向控制效率。

Description

一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面

技术领域

本申请属于飞机结构设计领域，特别涉及一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面。

背景技术

新一代飞机的高隐蔽、高机动特性催生出对于新型控制舵面的需求。为满足飞机的高隐蔽特性，许多设计者舍弃垂尾和方向舵或采用无尾布局，通过水平舵面的差动或在翼面上配置扰流板等阻力舵面实现飞机的航向控制，而水平舵面差动方案的航向控制效率较低，在提供飞机机动所需的偏航力矩同时还会耦合带来较大的滚转、俯仰力矩，需要其他舵面配合使用消除多余产生的力矩，造成的阻力增量较大；扰流板等阻力舵面相对水平舵面差动的航向控制效率较高，但仍有很大的提升空间。为满足高机动、高隐身作战飞机性能需求，设计一种能够具备高效航向操纵能力的新型航向控制舵面是很有必要的。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面，包括：

扰流板，所述扰流板包括第一扰流板、第二扰流板、第三扰流板以及第四扰流板，所述第一扰流板通过第一转轴沿展向安装在左侧机翼翼面的上侧，所述第二扰流板通过第二转轴沿展向安装在左侧机翼翼面的下侧，所述第三扰流板通过第三转轴沿展向安装在右侧机翼翼面的上侧，所述第四扰流板通过第四转轴沿展向安装在右侧机翼翼面的下侧；

电机，所述电机包括第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机，所述第一电机用于驱动所述第一扰流板绕第一转轴转动，所述第二电机用于驱动所述第二扰流板绕第二转轴转动，所述第三电机用于驱动所述第三扰流板绕第三转轴转动，所述第四电机用于驱动所述第四扰流板绕第四转轴转动；

其中，在所述第一电机以及所述第二电机的驱动下，所述第一扰流板以及所述第二扰流板能够沿所述左侧机翼翼面相对打开，在所述第三电机以及所述第四电机的驱动下，所述第三扰流板以及所述第四扰流板能够沿所述右侧机翼翼面相对打开，以及，在打开状态，

所述第一扰流板的根部与左侧机翼翼面之间具有第一缝隙，所述第二扰流板的根部与左侧机翼翼面之间具有第二缝隙，且所述左侧机翼翼面上开设有能够将所述第一缝隙与第二缝隙连通的缝隙；

所述第三扰流板的根部与右侧机翼翼面之间具有第三缝隙，所述第四扰流板的根部与右侧机翼翼面之间具有第四缝隙，且所述右侧机翼翼面上开设有能够将所述第三缝隙与第四缝隙连通的缝隙。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一扰流板、所述第二扰流板、所述第三扰流板以及所述第四扰流板均呈矩形。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一扰流板、所述第二扰流板、所述第三扰流板以及所述第四扰流板的根部均为楔形。

在本申请的至少一个实施例中，在打开状态，所述第一扰流板、所述第二扰流板、所述第三扰流板以及所述第四扰流板的根部与对应的机翼翼面之间的缝隙为整开缝隙。

在本申请的至少一个实施例中，在打开状态，所述第一扰流板、所述第二扰流板、所述第三扰流板以及所述第四扰流板的根部与对应的机翼翼面之间的缝隙为间断开缝。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一扰流板以及所述第三扰流板顺流向打开，所述第二扰流板以及所述第四扰流板逆流向打开。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一扰流板以及所述第二扰流板沿所述左侧机翼翼面相对打开，开度均为30°；

所述第三扰流板以及所述第四扰流板沿所述右侧机翼翼面相对打开，开度均为30°。

在本申请的至少一个实施例中，所述第一扰流板以及所述第二扰流板沿所述左侧机翼翼面相对打开，开度均为80°；

所述第三扰流板以及所述第四扰流板沿所述右侧机翼翼面相对打开，开度均为80°。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，通过在上下翼面配置一对相对打开的扰流板，并在扰流板和翼面之间以及对开扰流板之间的翼面进行开缝处理，改变扰流板附近压力分布，大幅提高舵面的航向控制效率。

附图说明

图1是本申请一个实施方式的翼面开缝扰流板式航向控制舵面示意图；

图2是本申请一个实施方式的翼面开缝扰流板式航向控制舵面关闭状态示意图；

图3是本申请一个实施方式的翼面开缝扰流板式航向控制舵面打开状态示意图。

其中：

1-扰流板；2-机翼翼面；3-转轴。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图3对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面，包括：扰流板1以及电机。

扰流板1通过转轴3安装在机翼翼面2上，通过电机驱动扰流板1绕转轴3转动。具体的，扰流板1包括四个，第一扰流板、第二扰流板、第三扰流板以及第四扰流板，第一扰流板通过第一转轴沿展向安装在左侧机翼翼面的上侧，第二扰流板通过第二转轴沿展向安装在左侧机翼翼面的下侧，第三扰流板通过第三转轴沿展向安装在右侧机翼翼面的上侧，第四扰流板通过第四转轴沿展向安装在右侧机翼翼面的下侧；电机包括四个，第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机，通过四个电机分别驱动对应的扰流板1，第一电机用于驱动第一扰流板绕第一转轴转动，第二电机用于驱动第二扰流板绕第二转轴转动，第三电机用于驱动第三扰流板绕第三转轴转动，第四电机用于驱动第四扰流板绕第四转轴转动。

本申请的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，在第一电机以及第二电机的驱动下，第一扰流板以及第二扰流板能够沿左侧机翼翼面相对打开，在第三电机以及第四电机的驱动下，第三扰流板以及第四扰流板能够沿右侧机翼翼面相对打开，其中，上翼面的第一扰流板和第三扰流板顺流向打开，下翼面的第二扰流板和第四扰流板逆流向打开。在打开状态，第一扰流板的根部与左侧机翼翼面之间具有第一缝隙，第二扰流板的根部与左侧机翼翼面之间具有第二缝隙，且左侧机翼翼面上开设有能够将第一缝隙与第二缝隙连通的缝隙；第三扰流板的根部与右侧机翼翼面之间具有第三缝隙，第四扰流板的根部与右侧机翼翼面之间具有第四缝隙，且右侧机翼翼面上开设有能够将第三缝隙与第四缝隙连通的缝隙。

本申请的优先实施方式中，如图1所示，将第一扰流板、第二扰流板、第三扰流板以及第四扰流板设置为呈矩形。在关闭状态，扰流板1嵌入到对应的机翼翼面中，与翼面一体融合。

本申请的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，各个扰流板1的根部为楔形，当打开预定角度时，扰流板1与翼面之间产生缝隙，使得贴近机翼表面的气流能够流过，既提供航向控制能力，又不过度破坏翼面流动。在本申请的优选实施例中，在打开状态，第一扰流板、第二扰流板、第三扰流板以及第四扰流板的根部与对应的机翼翼面之间的缝隙的形式可以为中间整开缝隙，也可以是间断开缝。

本申请的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，通过电机驱动扰流板1绕转轴3转动，并根据操纵需求转动对应角度。

本申请的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，经过试验验证，当第一扰流板以及第二扰流板沿左侧机翼翼面相对打开，开度均为30°，第三扰流板以及第四扰流板沿右侧机翼翼面相对打开，开度均为30°时，整体航向控制效率能够提高16%。当第一扰流板以及第二扰流板沿左侧机翼翼面相对打开，开度均为80°，第三扰流板以及第四扰流板沿右侧机翼翼面相对打开，开度均为80°时，整体航向控制效率能够提高15%。

本申请的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，通过在上下机翼翼面配置一对相对打开的扰流板1，上翼面扰流板1顺流向打开，下翼面扰流板1逆流向打开，对开扰流板1之间的翼面进行开缝处理，使得气流能够从下翼面流向上翼面。并在扰流板1和翼面之间开缝，使得部分流动没有直接碰撞在扰流板1表面，而是通过缝隙向后流动，通过缝隙带来的气流流动改变，改善了扰流板1附近的压力分布，能够进一步增加扰流板1产生的偏航力矩，大幅提升舵面的航向控制效率。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种翼面开缝扰流板式航向控制舵面，其特征在于，包括：

扰流板，所述扰流板包括第一扰流板、第二扰流板、第三扰流板以及第四扰流板，所述第一扰流板通过第一转轴沿展向安装在左侧机翼翼面的上侧，所述第二扰流板通过第二转轴沿展向安装在左侧机翼翼面的下侧，所述第三扰流板通过第三转轴沿展向安装在右侧机翼翼面的上侧，所述第四扰流板通过第四转轴沿展向安装在右侧机翼翼面的下侧；

电机，所述电机包括第一电机、第二电机、第三电机以及第四电机，所述第一电机用于驱动所述第一扰流板绕第一转轴转动，所述第二电机用于驱动所述第二扰流板绕第二转轴转动，所述第三电机用于驱动所述第三扰流板绕第三转轴转动，所述第四电机用于驱动所述第四扰流板绕第四转轴转动；

其中，在所述第一电机以及所述第二电机的驱动下，所述第一扰流板以及所述第二扰流板能够沿所述左侧机翼翼面相对打开，在所述第三电机以及所述第四电机的驱动下，所述第三扰流板以及所述第四扰流板能够沿所述右侧机翼翼面相对打开，以及，在打开状态，

所述第一扰流板的根部与左侧机翼翼面之间具有第一缝隙，所述第二扰流板的根部与左侧机翼翼面之间具有第二缝隙，且所述左侧机翼翼面上开设有能够将所述第一缝隙与第二缝隙连通的缝隙；

所述第三扰流板的根部与右侧机翼翼面之间具有第三缝隙，所述第四扰流板的根部与右侧机翼翼面之间具有第四缝隙，且所述右侧机翼翼面上开设有能够将所述第三缝隙与第四缝隙连通的缝隙；

所述第一扰流板、所述第二扰流板、所述第三扰流板以及所述第四扰流板均呈矩形；

所述第一扰流板、所述第二扰流板、所述第三扰流板以及所述第四扰流板的根部均为楔形；

在打开状态，所述第一扰流板、所述第二扰流板、所述第三扰流板以及所述第四扰流板的根部与对应的机翼翼面之间的缝隙为整开缝隙或间断开缝。

2.根据权利要求1所述的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，其特征在于，所述第一扰流板以及所述第三扰流板顺流向打开，所述第二扰流板以及所述第四扰流板逆流向打开。

3.根据权利要求2所述的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，其特征在于，所述第一扰流板以及所述第二扰流板沿所述左侧机翼翼面相对打开，开度均为30°；

所述第三扰流板以及所述第四扰流板沿所述右侧机翼翼面相对打开，开度均为30°。

4.根据权利要求2所述的翼面开缝扰流板式航向控制舵面，其特征在于，所述第一扰流板以及所述第二扰流板沿所述左侧机翼翼面相对打开，开度均为80°；

所述第三扰流板以及所述第四扰流板沿所述右侧机翼翼面相对打开，开度均为80°。

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