RU2004133680A

RU2004133680A - Перфорированная конструкция обшивки для систем с ламинарным обтеканием

Info

Publication number: RU2004133680A
Application number: RU2004133680/11A
Authority: RU
Inventors: Фабио П. БЕРТОЛОТТИ (US); Фабио П. Бертолотти
Original assignee: Эйрбас Дойчланд Гмбх (De); Эйрбас Дойчланд Гмбх
Priority date: 2002-04-18
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2005-04-20
Also published as: CN1812911A; JP4268886B2; EP1578663B1; RU2324625C2; EP1578663A2; US7152829B2; JP2005532209A; BR0309313B1; CN100408429C; JP2009102007A; CA2661810A1; US20050178924A1; UA89470C2; WO2003089295A3; CA2482247A1; CA2661810C; BR0309313A; AU2003230975A8; EP1578663A4; CA2482247C

Claims

1. Устройство управления ламинарным течением, содержащее: наружную обшивку, имеющую множество перфорационных отверстий, проходящих через нее, и имеющую наружную поверхность, выполненную с возможностью воздействия на нее воздушного потока, включающего в себя воздушное течение пограничного слоя, проходящее вдоль указанной наружной поверхности; и систему отсасывания, сообщающуюся с указанными перфорационными отверстиями со стороны указанной наружной обшивки, противоположной указанной наружной поверхности, и выполненную с возможностью отсасывания воздуха из воздушного течения пограничного слоя через указанные перфорационные отверстия; при этом возмущения потока создаются в воздушном течении пограничного слоя вследствие отсасывания воздуха через указанные перфорационные отверстия; отличающееся тем, что указанные перфорационные отверстия пространственно распределены с такой пространственной схемой расположения указанных перфорационных отверстий, что возмущения потока подвергаются интерференции с взаимным ослаблением, по меньшей мере, при одной или нескольких выбранных длинах волн.

2. Устройство управления ламинарным течением по п.1, отличающееся тем, что указанная пространственная схема расположения указанных перфорационных отверстий выполнена такой, что отсасывание воздуха через указанные перфорационные отверстия вызывает минимальное возбуждение неустойчивостей течения в воздушном течении пограничного слоя.

3. Устройство управления ламинарным течением по п.1, отличающееся тем, что указанная пространственная схема расположения указанных перфорационных отверстий имеет пространственный спектр по существу с отсутствием энергии при указанной одной или нескольких выбранных длинах волн.

4. Устройство управления ламинарным течением по п.1, отличающееся тем, что указанная одна или несколько выбранных длин волн соответствуют длинам волн течения заранее заданных неустойчивостей течения, возникающих в воздушном течении пограничного слоя.

5. Устройство управления ламинарным течением по п.1, отличающееся тем, что указанная одна или несколько выбранных длин волн соответствуют длинам волн течения при заранее заданных неустойчивых режимах потока, возникающих в воздушном течении пограничного слоя в определенном месте в направлении хорды, в котором, по меньшей мере, выбранная часть указанной пространственной схемы расположения перфорационных отверстий расположена на указанной наружной обшивке.

6. Устройство управления ламинарным течением по п.1, отличающееся тем, что указанная пространственная схема расположения включает в себя, по меньшей мере, один удлиненный, проходящий в продольном направлении пучок из, по меньшей мере, одного проходящего в продольном направлении ряда указанных перфорационных отверстий, которые представляют собой соответствующие микрощели, каждая из которых имеет длину в диапазоне от 100 до 3000 мкм и ширину в диапазоне от 50 до 250 мкм.

7. Устройство управления ламинарным течением по п.1, отличающееся тем, что указанная пространственная схема расположения включает в себя множество удлиненных, проходящих в продольном направлении пучков перфорационных отверстий, при этом указанные пучки расположены параллельно друг другу и расположены на определенном расстоянии друг от друга с соответствующими большими неперфорированными зонами обшивки между ними и каждый из указанных пучков включает в себя множество проходящих в продольном направлении рядов указанных перфорационных отверстий, причем указанные ряды расположены параллельно друг другу в группах из соседних рядов из указанных рядов, соответственно имеющих указанные перфорационные отверстия, расположенные в шахматном порядке друг относительно друга, и с меньшими неперфорированными зонами обшивки между соседними группами из указанных групп рядов в пределах каждого из указанных пучков.

8. Устройство управления ламинарным течением по п.7, отличающееся тем, что указанные группы рядов в соответствующем одном из указанных пучков соответственно включают в себя различные количества указанных рядов указанных перфорационных отверстий.

9. Устройство управления ламинарным течением по п.1, отличающееся тем, что указанная пространственная схема расположения включает в себя множество удлиненных, проходящих в продольном направлении пучков перфорационных отверстий, каждый из которых включает в себя множество продольных рядов указанных перфорационных отверстий, причем указанные пучки расположены параллельно друг другу и расположены на определенном расстоянии друг от друга с неперфорированными зонами обшивки между ними, и причем указанные ряды указанных перфорационных отверстий расположены друг относительно друга с возможностью обеспечения указанной интерференции с взаимным ослаблением, и указанные пучки перфорационных отверстий расположены друг относительно друга с возможностью обеспечения указанной интерференции с взаимным ослаблением.

10. Поверхность управления ламинарным течением, открытая для воздействия воздушного течения пограничного слоя, причем указанная поверхность управления включает в себя: наружную обшивку с множеством основных перфорационных отверстий, проходящих насквозь через указанную обшивку; систему отсасывания, соединенную с указанной наружной обшивкой для отсасывания воздуха из указанного воздушного течения пограничного слоя через указанные основные перфорационные отверстия; причем указанные основные перфорационные отверстия пространственно распределены по отношению друг к другу для обеспечения минимального возбуждения неустойчивостей течения в указанном воздушном течении пограничного слоя.

11. Поверхность управления ламинарным течением, открытая для воздействия воздушного течения пограничного слоя, причем указанная поверхность управления включает в себя: наружную обшивку с множеством основных перфорационных отверстий, проходящих насквозь через указанную обшивку; систему отсасывания, соединенную с указанной наружной обшивкой для отсасывания воздуха из указанного воздушного течения пограничного слоя через указанные основные перфорационные отверстия; причем указанные основные перфорационные отверстия имеют пространственный спектр по существу с отсутствием энергии при заранее заданных длинах волн, так что возмущения в указанном воздушном течении пограничного слоя, вызванные указанным отсасыванием указанного воздуха через указанные основные перфорационные отверстия, по меньшей мере, частично гасят друг друга за счет интерференции с взаимным ослаблением при указанных заранее заданных длинах волн.

12. Летательный аппарат, имеющий аэродинамический профиль, который включает в себя переднюю кромку и наружную обшивку с наружной поверхностью, приспособленной для того, чтобы иметь воздушное течение пограничного слоя, проходящее вдоль нее, и который имеет перфорационные отверстия, сообщающиеся через указанную наружную обшивку с указанной наружной поверхностью, отличающийся тем, что указанные перфорационные отверстия расположены в пространстве в удлиненных пучках указанных перфорационных отверстий, указанные пучки проходят в продольном направлении по существу параллельно указанной передней кромке и друг другу, и указанные пучки отделены в поперечном направлении друг от друга соответствующими большими неперфорированными зонами обшивки, расположенными между ними, и каждый из указанных пучков включает в себя множество проходящих в продольном направлении рядов указанных перфорационных отверстий.

13. Летательный аппарат по п.12, отличающийся тем, что каждое из указанных перфорационных отверстий представляет собой удлиненную щель, имеющую длину в интервале от 100 до 3000 мкм и ширину в интервале от 50 до 250 мкм.

14. Летательный аппарат по п.13, отличающийся тем, что указанная длина не превышает 500 мкм.

15. Летательный аппарат по п.13, отличающийся тем, что указанная длина не превышает 300 мкм.

16. Летательный аппарат по п.12, отличающийся тем, что каждое из указанных перфорационных отверстий соответствующего одного из указанных пучков представляет собой удлиненную щель, имеющую длинную ось, ориентированную параллельно продольному направлению протяженности указанного соответствующего пучка.

17. Летательный аппарат по п.12, отличающийся тем, что каждое из указанных перфорационных отверстий соответствующего одного из указанных пучков представляет собой удлиненную щель, имеющую длинную ось, ориентированную перпендикулярно продольному направлению протяженности указанного соответствующего пучка.

18. Летательный аппарат по п.12, отличающийся тем, что каждое из указанных перфорационных отверстий соответствующего одного из указанных пучков представляет собой удлиненную щель, имеющую длинную ось, ориентированную под косым углом относительно продольного направления протяженности указанного соответствующего пучка.

19. Летательный аппарат по п.12, отличающийся тем, что указанные перфорационные отверстия представляют собой удлиненные щели, имеющие длинные оси, которые ориентированы параллельно друг другу в пределах каждого соответствующего одного из указанных пучков, и указанные длинные оси указанных щелей первого из указанных пучков ориентированы в направлении, отличающемся от направления ориентирования указанных длинных осей указанных щелей второго из указанных пучков.

20. Летательный аппарат по п.19, отличающийся тем, что указанные длинные оси указанных щелей каждого соответствующего одного из указанных пучков ориентированы по существу перпендикулярно направлению локального течения воздушной струи пограничного слоя, проходящей над указанным соответствующим пучком.

21. Летательный аппарат по п.19, отличающийся тем, что указанные длинные оси указанных щелей каждого соответствующего одного из указанных пучков ориентированы по существу параллельно направлению локального течения воздушной струи пограничного слоя, проходящей над указанным соответствующим пучком.

22. Летательный аппарат по п.12, отличающийся тем, что указанные ряды указанных перфорационных отверстий в соответствующем одном из указанных пучков расположены в виде множества параллельных групп рядов из соседних рядов из указанных рядов, соответственно имеющих указанные перфорационные отверстия, расположенные в шахматном порядке друг относительно друга, и с меньшими неперфорированными зонами обшивки между соседними группами из указанных групп рядов в пределах указанного соответствующего пучка.

23. Летательный аппарат по п.22, отличающийся тем, что первая из указанных групп рядов в пределах указанного соответствующего пучка имеет другие длину, ширину, ориентацию, интервал, периодичность, расположение в шахматном порядке, количество или схему расположения указанных перфорационных отверстий при сравнении со второй из указанных групп рядов в пределах указанного соответствующего пучка.

24. Летательный аппарат по п.23, отличающийся тем, что указанные перфорационные отверстия представляют собой отверстия с круглым поперечным сечением.

25. Летательный аппарат по п.12, причем летательный аппарат дополнительно включает в себя систему отсасывания, которая сообщается с указанными перфорационными отверстиями и которая выполнена с возможностью отсасывания воздуха из воздушного течения пограничного слоя через указанные перфорационные отверстия, отличающийся тем, что возмущения потока создаются в воздушном течении пограничного слоя вследствие отсасывания воздуха через указанные перфорационные отверстия, и указанные перфорационные отверстия пространственно распределены в соответствии с пространственной схемой расположения, по меньшей мере, в одном из указанных пучков таким образом, что возмущения потока подвергаются интерференции с взаимным ослаблением друг друга, по меньшей мере, при одной или нескольких выбранных длинах волн.

26. Летательный аппарат по п.25, отличающийся тем, что указанная пространственная схема расположения указанных перфорационных отверстий имеет пространственный спектр по существу с отсутствием энергии при указанной одной или нескольких выбранных длинах волн.

27. Летательный аппарат по п.25, отличающийся тем, что указанная одна или несколько выбранных длин волн соответствуют длинам волн течения заранее заданных неустойчивостей течения, возникающих в воздушном течении пограничного слоя.

28. Летательный аппарат по п.12, дополнительно включающий в себя конструктивно поддерживающие нервюры, проходящие вдоль указанной наружной обшивки и присоединенные к указанной наружной обшивке с ее стороны, противоположной указанной наружной поверхности, в указанных больших неперфорированных зонах обшивки.

29. Летательный аппарат по п.28, отличающийся тем, что указанная наружная обшивка и указанные нервюры образуют одно целое друг с другом и вместе образуют изготовленный за одно целое, единый компонент.

30. Летательный аппарат по п.28, дополнительно включающий в себя внутреннюю пластину, присоединенную к указанным нервюрам напротив и на определенном расстоянии от указанной наружной обшивки, в результате чего образуются каналы для прохода воздуха, соответственно ограниченные между указанной наружной обшивкой, указанной внутренней пластиной и соответствующими соседними нервюрами из указанных нервюр, причем указанная внутренняя пластина имеет отверстия, сообщающиеся через нее с указанными каналами для прохода воздуха, и указанные отверстия создают различные соответствующие общие пористости из указанных отверстий, сообщающиеся с другими каналами из указанных каналов для прохода воздуха.

31. Аэродинамический профиль, имеющий наружную поверхность, поддерживающую воздушное течение пограничного слоя, при этом указанный аэродинамический профиль имеет переднюю ведущую кромку и имеет, по меньшей мере, часть указанной наружной поверхности, представляющую собой поверхность управления ламинарным течением, открытую для воздействия указанного воздушного течения пограничного слоя, причем указанная поверхность управления включает в себя: наружную обшивку с множеством основных перфорационных отверстий, проходящих сквозь указанную наружную обшивку; систему отсасывания, соединенную с указанной наружной обшивкой для отсасывания воздуха из указанного воздушного течения пограничного слоя через указанные основные перфорационные отверстия, в результате чего создаются возмущения в указанном воздушном течении пограничного слоя; причем указанные основные перфорационные отверстия образуют множество расположенных на определенном расстоянии друг от друга, продольных перфорированных зон, выровненных по существу параллельно указанной передней кромке указанного аэродинамического профиля и отделенных друг от друга неперфорированными зонами поверхности, при этом, по меньшей мере, одна из указанных продольных перфорированных зон имеет основные перфорационные отверстия, распределенные так, чтобы обеспечить интерференцию указанных возмущений с взаимным ослаблением, при этом указанная интерференция с взаимным ослаблением происходит по ходу потока за указанной, по меньшей мере, одной из указанных продольных перфорированных зон при заранее заданных длинах пространственных волн.