[发明专利]用于在气动体的包络气流中产生脉冲式排出气流的流体致动器、包含这种流体致动器的喷出装置和装配有这种喷出装置的气动体

说明书

技术领域

本发明涉及用于在气动体(aerodynamic body)的包络流(enveloping flow)中产生脉冲式排出气流(pulsed outlet flow)的流体致动器、包含这种流体致动器的喷出装置(blow-out device)和包括这种喷出装置的气动体。

背景技术

这种流体致动器已知在DE 602006 001 040 T2中。

为了控制机翼或襟翼上的气流分离(flow detachment)，例如，就空气动力学而言发现压缩空气的脉冲式喷射比连续式喷射更有效，这是因为能够利用气流的不稳定性。这可以从1996年Nishiri，B和Wygnanski，I在ECCOMAS中的“On flow separation and its control”中了解到。在1999年6月J.D.McLean等人的NASA研究“Study of the Application of Separation Control by Unsteady Excitation to Civil Transport Aircraft”以及柏林科技大学(Berlin University of Technology)的Ralf Petz和Wofgang Nitsche的研究“Designing Actuators for Active Separation Control Experiments on High-Lift Configurations”中，描述了在气动翼外侧空气的脉冲式喷射的可能性。

从普通现有技术可知，为了产生脉冲式气流，使用通过周期性地开启和闭合流道来允许或阻止气流通过的机械阀。为了能够通过这些阀的帮助使脉冲式喷射进行高频率的切换，气流排出通道的横截面必须保持为非常小，这就会产生高的气动损失。这样总的压力损失总共达到90％以上。另外，机械式可移动组件限制了阀的使用寿命和安全性。通常，由以高电力引入量为特性的螺通道管驱动的快速切换阀伴随有强的电磁场，并且这是复杂的电子控制装置所必须的基本规则。因为本文中提供的阀仅仅是大型系列生产中制造的，所以这些产品的另一个缺点是：通常与一些在结构尺寸和性能数据方面的特殊应用无法以有效方式相匹配。

发明内容

本发明的目的是提供一种集成在包覆于流体流内的气动体外部上的流体致动器，用于在气动体的包络流中产生脉冲式排出气流，其中流体致动器具有简单的结构并且能够以有效的方式适应个别用途的特定环境。

这个目的通过权利要求1和权利要求2的特征来实现。其他实施例在附属于它们的从属权利要求中详细说明。

根据本发明提供了一种流体致动器，其通过喷射流过所述流体致动器的流体，以沿着流动表面影响流动，所述流体致动器包括至少两条在各自端部处设有排出口的排出通道和连接至所述排出通道并用于在给进压力下供给流体的供给通道，流向偏转装置，所述供给通道结合至所述流向偏转装置，而所述排出通道从所述流向偏转装置中暴露出来，和致动装置，所述致动装置耦合至所述流向偏转装置用来激励所述流向偏转装置。此外，设有连接至所述流向偏转装置并用来激励所述流向偏转装置的致动装置，所述流向偏转装置适于使所述流体以循环顺序的方式引导至每条所述排出通道。由于使用流向偏转装置和多个排出通道或排出口引入了相同供给源或压力源的流体，本发明的致动器在每一个排出口处都不需要任何产生脉冲式喷射的可移动组件。替代地，在给进压力下供给的流体借助于流向偏转装置交替地引入多条排出通道，可实现脉冲式喷射。

根据本发明原理，还提供了一种流体致动器，其通过喷射流过所述流体致动器的流体，以沿着流动表面影响流动，所述流体致动器包括排出装置，所述排出装置具有至少两条排出通道和至少两个喷射流体用排出口，其中一个排出口与相应的排出通道相连通，所述流体致动器包括：

具有互作用腔结构的流向偏转装置，所述互作用腔通过相应的排出通道与每一个所述排出口连通并且包括布置在所述排出通道的入口处的分流装置；

连接至互作用腔的供给通道(与流体供给装置相连)，用于在给进压力下将流体供给至互作用腔；

至少两条控制通道，每条所述控制通道用于在预定控制压力下供给流体，并且每条所述控制通道的一端连接至所述互作用腔。

这里，所述互作用腔具体被配置成：在预定控制压力下通过所述控制通道中的一条供给流体时，在所述互作用腔的给进压力下通过所述供给通道流进所述互作用腔的流体被偏转至所述排出通道中的一条预定排出通道，从而通过配置所述互作用腔可在所述致动器中或得多种稳定的流状态。