JP2001354198A - 飛行機の主翼の騒音低減装置および渦流発生器 - Google Patents

飛行機の主翼の騒音低減装置および渦流発生器

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JP2001354198A
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flap
wing
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vortex generator
vortex
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Ingo Borchers
ボルヒャース インゴ
Roger Drobietz
ドロビーツ ロガー
Michael Gruenewald
グリューネヴァルト ミヒャエル
Knut Mau
マウ クヌート
Johann Reichenberger
ライヒェンベルガー ヨハン
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Airbus Operations GmbH
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Airbus Operations GmbH
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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C21/00—Influencing air flow over aircraft surfaces by affecting boundary layer flow
    • B64C21/10—Influencing air flow over aircraft surfaces by affecting boundary layer flow using other surface properties, e.g. roughness
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C7/00—Structures or fairings not otherwise provided for
    • 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
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/10—Drag reduction

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】調整面の走出による飛行機の騒音を効果的に低
減する装置を提供する。 【解決手段】側面の異形面１０に、揚力フラップ３の異
形深部の少なくとも一部分にわたって延在するように渦
流発生器１を設ける。本発明の有利な実施形態では、主
翼の側面および特にフラップの内側および（または）外
側の異形面にも渦流発生器が設けられ、これらの渦流発
生器により、翼に生じる渦系が制御される。比較的少な
い構造コストで騒音が著しく低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、飛行機の主翼、特
にたとえば揚力フラップ或いは前翼のような調整面に設
けられる騒音低減装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】飛行中の飛行機の騒音は、飛行機の外郭
において空気が流動することにより少なからず発生す
る。この騒音成分は特に着陸時に周囲に作用して支障を
きたす。これは、揚力フラップ(Hochauftriebs-Klappe)
が走出することにより付加的な騒音源が飛行機に発生
し、また低空でも騒音が発生するからである。
【０００３】従来の技術によれば、ウィングレットのよ
うな流動安定器が知られているが、騒音低減効果は非常
に少ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の課題
は、調整面の走出による飛行機の騒音を効果的に低減す
る装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、側面の異形面に、揚力フラップの異形深部
の少なくとも一部分にわたって延在するように渦流発生
器を設けたことを特徴とするものである。
【０００６】本発明の有利な実施形態では、主翼の側面
および特にフラップの内側および（または）外側の異形
面にも渦流発生器が設けられ、これらの渦流発生器によ
り、翼に生じる渦系が制御される。この渦系は翼と調整
面の間の隙間に沿って延びている比較的大きな渦、主渦
流から形成されるものである。渦流発生器により、多数
の小さな渦が形成され、これらの渦は主渦流からエネル
ギーを取り出すが、調整面の作用或いは揚力フラップの
揚力作用を著しく阻害することはない。
【０００７】遠域に放出される騒音は、種々の渦系とフ
ラップの表面およびフラップ側面との相互作用により生
じるものであるが、この種の騒音は、渦流発生器により
阻害されない、より大きな空間を占める渦系の場合に比
べて少ない。
【０００８】本発明の利点は、比較的少ない構造コスト
で騒音が著しく低減されることである。この場合、渦流
発生器は翼の幾何学的形状、選択された飛行状態のよう
なファクタに小コストで適合可能であるので、種々の適
用例に対し効果的な騒音低減が得られ、有利である。
【０００９】本発明の他の利点は、本発明による渦流発
生器は軽量で、飛行機のパワーにほとんどネガティブな
影響を与えないことである。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明を添付の図面を用い
て説明する。本発明による渦流発生器１または本発明に
よる渦流発生器設備１は、調整面に配置され、たとえば
主翼または翼５の揚力フラップ３に配置されている。な
お図１においては、この揚力フラップ３を詳細に特定す
るため、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向のデカルト座標系を記
載した。ｙ方向は翼の縦方向を定義している。調整面とし
ては、飛行機の翼に設けられるあらゆる種類のフラップ
が考えられ、たとえばスポイラー、着陸フラップ、前
翼、方向蛇または横蛇が挙げられる。
【００１１】図１に図示した調整面は、出入可能な着陸
フラップ３であり、翼５の長さ方向に少なくとも部分的
に延在している。この種の着陸フラップにおいては、翼
５の、該翼５から着陸フラップ３の移行部７の領域に、
渦流が発生する。移行部７は、典型的には、外郭の不連
続部または曲率変化部或いは隙間として形成されたもの
である。渦流は、着陸フラップ３の、飛行機の胴体から
離間した端部領域１０または着陸フラップ３の異形面に
わたって延在する。同じことは、胴体に近い位置にある
終端面についてもいえる。端部領域１０は、典型的に
は、図１の実施形態において設けられているように、上
部サイドエッジ１１ａと下部サイドエッジ１１ｂまたは
エッジラインと、その間にある異形側面１３とを有して
いる（図３をも参照）。端部領域１０はフラップのエッ
ジラインまたはエンドライン１１として、或いは閉線と
して構成されていてもよい。図１の実施形態では、着陸
フラップ３はその現在の走出位置に応じて、翼の深さ方
向の一部において翼５の部分１５内にあり、したがって
着陸フラップ３のエッジライン１１またはエッジライン
１１ａ．１１ｂとこれに対向する翼５の部分１５のサイ
ドエッジ１７との間に隙間１９が生じる。
【００１２】本発明による渦流発生器１は、外側の端部
領域１０に配置されている。渦流発生器１０は、付加的
に着陸フラップ３の内側の端部領域１０、すなわち胴体
９側の端部領域に設けてもよい。渦流発生器１は必ずし
も着陸フラップに設ける必要はなく、一般にスポイラ
ー、方向蛇のような調整面に装着しても有利である。こ
の種の調整面も外側および内側の端部領域１０を有して
おり、これらの端部領域に渦流発生器１が設けられる。
渦流発生器１はそれぞれの調整面のバックエッジ、或い
は主翼のバックエッジに設けてもよく、また特に前翼の
両エンドエッジに装着しても音響的に効果的である。
【００１３】渦流発生器１は側面１３の内側に固定する
のが有利であり、すなわち上部サイドエッジ１１ａと下
部サイドエッジ１１ｂの間に固定するのが有利である。
しかし、渦流発生器１をサイドエッジ１１ａ,１１ｂの
一方または両方に装着してもよい。
【００１４】渦流発生器１は、少なくとも、異形深部２
０の少なくとも一部分２１、或いは複数の部分２１ａ,
２１ｂ,２１ｃにわたって延びている。前記一部分２１ま
たは前記複数の部分２１ａ,２１ｂ,２１ｃは、少なくと
も異形深部２０の５分の１にわたって延びており、有利
には３分の２にわたって延びている。
【００１５】渦流発生器１は、多数の長尺要素３１を配
置したものとして構成されている。これら長尺要素３１
は、基本的にはいかなる横断面形状を有していてよく、
たとえば円形、楕円形に構成された横断面、或いは長方
形の横断面を有していてよい。横断面はその長手方向に
おいて一様に構成してよく、或いは、たとえば先細りに
なるように変化していてもよい。長尺要素３１は可撓性
があるように構成してよく、その結果渦流発生器はブラ
シ状に構成される。しかし渦流発生器は剛性のある要素
を有していてもよく、しかし、図１と図２の実施形態に
図示したように、櫛状の構造物であってもよい。
【００１６】長尺要素３１は、いずれも、揚力フラップ
３の長手方向に対し角度を持って、端部領域１０から離
間するように突出している。この場合長尺要素３１は、
揚力フラップのそれぞれの実施形態において、ｙ方向
に、または揚力フラップ３の縦方向に、または異形側面
１３上に直立していてよい。
【００１７】前記一部分２１または前記複数の部分２１
ａ,２１ｂ,２１ｃは、一列の長尺要素３１、または複数
列の長尺要素３１から形成されている。互いに横に並ん
で延びる複数の部分２１または２１ａ,２１ｂ,２１ｃを
設けてもよい。この場合、これらの部分は互いに平行に
延びていてよい。
【００１８】長尺要素３１の長さは５ｍｍと１００ｍｍ
の間の範囲で、有利には５ｍｍと１５ｍｍの間の範囲で
ある。渦流発生器１の設備の形状、構成、数量は、実質
的に翼および揚力フラップ３の幾何学的形状、飛行機に
とって重要な迎え角、フラップ位置、速度に依存してお
り、翼に支配的な空力過程に基づき、従来の方式により
適用例に適合せしめられる。
【００１９】渦流発生器１により制御される渦流は、た
とえばスポイラーのようなフラップの場合、揚力フラッ
プの特殊な形状としての上述した着陸フラップ３の場合
とは異なり、別様に形成されるが、フラップのサイドエ
ッジに沿って延在するので、本発明による装置は、他種
のフラップでも、フラップのｘ方向または縦方向に対し
横方向に延びる端部領域に設けても、本発明の目的を達
成できる。他方、本発明による渦流発生器は、前記他の
領域に配置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による渦流発生器設備の実施形態を備え
た、着陸フラップの形態の調整面を有する翼の斜視図で
ある。
【図２】揚力フラップを備えた図１の翼の平面図で、揚
力フラップの一部を走出させた状態で示した図である。
【図３】本発明による渦流発生器を備えた調整面の側面
図である。
【符号の説明】
１ 渦流発生器 ３ 着陸フラップ（揚力フラップ） ５ 主翼 １０ 異形面 ２０ 異形深部 ２１ 異形深部の一部分 ３１ 長尺要素
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロガー ドロビーツ ドイツ連邦共和国 デー・88682 ザーレ ム・グラスボイレン エン ボール 22 (72)発明者 ミヒャエル グリューネヴァルト ドイツ連邦共和国 デー・85635 ヘーエ ンキルヒェン アム グレンツヴェーク 35 (72)発明者 クヌート マウ ドイツ連邦共和国 デー・22339 ハンブ ルク アム ヘーゼル 26 (72)発明者 ヨハン ライヒェンベルガー ドイツ連邦共和国 デー・83404 アイン リング トゥーンドルフ 22

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】飛行機の主翼（５）、特に揚力フラップ
    （３）の騒音低減装置において、側面の異形面（１０）
    に、揚力フラップ（３）の異形深部（２０）の少なくと
    も一部分（２１）にわたって延在するように渦流発生器
    （１）を設けたことを特徴とする騒音低減装置。
  2. 【請求項２】主翼の側面および特にフラップの内側およ
    び（または）外側の異形面にも渦流発生器が設けられて
    いることを特徴とする、請求項１に記載の騒音低減装
    置。
  3. 【請求項３】渦流発生器がフラップのバックエッジに配
    置されていることを特徴とする、請求項１または２に記
    載の騒音低減装置。
  4. 【請求項４】渦流発生器が主翼のバックエッジに配置さ
    れていることを特徴とする、請求項１から３までのいず
    れか一つに記載の騒音低減装置。
  5. 【請求項５】渦流発生器が前翼のエンドエッジに配置さ
    れていることを特徴とする、請求項１から４までのいず
    れか一つに記載の騒音低減装置。
  6. 【請求項６】請求項１から５までのいずれか一つに記載
    の騒音低減装置に設けられる渦流発生器において、大き
    な渦系を解消させるため、主翼から突出している多数の
    長尺要素（３１）から形成されていることを特徴とする
    渦流発生器。
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