[发明专利]用于降低失速速度的可缩回涡流发生器

说明书

技术领域

本发明的实施例通常涉及流体动力面上方的流动。更具体地，本发明的实施例涉及可缩回的涡流发生器，其用于改进流体动力面上方流动的流体动力特性。

背景技术

通常当边界层移向升力面的前缘，并且与反压力梯度足够远，其中相对于升力面的边界层速度几乎下降至零时，出现流动分离。流体流从升力面分开，然后代替形成漩涡和涡流。在空气动力学中，时常流动分离能够导致阻力增加和升力减少。通过在高迎角造成边界层分离，流动分离通常会恶化低速性能。恶化的低速性能进而增加升力面的“失速速度”，并且当升力面以与起飞和进近着陆相关联的低速操作时，可能造成非最优的飞行条件。

发明内容

本发明公开了用于改进升力面组件低速性能的装置和方法。至少一个涡流发生器耦合至升力面，并且涡流发生器延伸穿过升力面，从而增加升力。涡流发生器缩回至升力面内部，从而减小阻力。

简单的铰接下垂前缘装置结合了可缩回涡流发生器，并且耦合至例如机翼的升力面。在巡航配置中，机翼具有平滑的低阻力上和下表面。在低速配置中，机翼前缘下垂并且涡流发生器延伸进入气流。下垂的前缘增加了拱度（camber），同时延伸的涡流发生器以类似于复杂的开槽板条系统，在上表面上方激励（energize）气流。该动作增强了处于高迎角时的低速性能。以这种方式，重型复杂的前缘升力装置被替换为较为简易、体轻和平滑的前缘装置，其中重型复杂的前缘升力装置昂贵、维修强度大并且遭受性能降低的表面不连续性。

在一个实施例中，一种方法改进了升力面组件的低速性能。至少一个涡流发生器耦合至升力面组件，并且通过下垂耦合至升力面组件的铰接前缘，涡流发生器延伸穿过升力面组件，从而增加升力。涡流发生器缩回至升力面内部从而减小阻力。

在另一个实施例中，可缩回的涡流发生器装置包括耦合至升力面的铰接前缘装置，和耦合至升力面的至少一个涡流发生器。涡流发生器能够运行从而当铰接前缘下垂时，延伸穿过升力面，从而增加升力，而当铰接前缘上升时，缩回至升力面内部，从而减小阻力。

在又一个实施例中，用于操作升力面组件的方法提供了改进的低速性能。该方法使流体在升力面组件上方流动，并且使前缘装置从标称位置下垂至偏转位置，其中该前缘装置铰链至升力面组件的第一表面。该方法响应前缘装置的下垂还暴露多个可缩回的涡流发生器，其超出升力面组件流体动力面一定距离。该方法还使涡流产生于流体内，并且改变了前缘装置的下垂幅度。

提供该发明内容，从而以简化的形式介绍所选择的概念，其中在详细描述中将进一步描述该概念。该发明内容不是要确定要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不是要被用于辅助判定要求保护的主题的范围。

附图说明

当结合下列附图，通过参考详细描述和权利要求，可获得对本发明实施例更为全面的理解，其中贯穿附图相同的标识号指代类似元件。附图被提供用于促进对本发明的理解，但不限制本发明的宽度、范围、比例、或适用范围。附图不必按比例绘制。

图1示出示例性飞机生产和使用方法的流程图。

图2示出飞机的示例性方框图。

图3示出根据本发明实施例的升力面组件的透视图，示出前缘下垂暴露可缩回涡流发生器（RVG）。

图4示出根据本发明实施例的部分升力面组件的侧视图，示出前缘下垂暴露单个RVG。

图5示出根据本发明实施例的升力面组件的透视图，其中该组件示出在具有RVG的巡航配置中的平滑的上和下前缘升力面，其中该RVG隐藏在铰接下垂的前缘下方。

图6示出根据本发明实施例的升力面组件的透视图，示出初始前缘以大约5度的角度下垂，从而暴露RVG。

图7示出根据本发明实施例的升力面组件的透视图，示出中间水平的前缘以大约15度的角度下垂，使得RVG从位于升力面组件的空气动力面的蒙皮中的开槽延伸出来。

图8示出根据本发明实施例的升力面组件的透视图，示出充分移动的前缘以大约30度的角度下垂，从而暴露并充分延伸RVG。

图9示出根据本发明实施例的示例性的流程图，示出使用RVG改进升力面组件低速性能的过程。

图10示出根据本发明实施例的示例性流程图，示出操作升力面组件从而提供改进的低速性能的过程。

具体实施方式