[发明专利]用于层流的飞行器结构部件

说明书

一种用于层流的飞行器结构部件(1)，所述飞行器结构部件(1)具有带有空气动力学表面(5)的外皮(3)，其中所述空气动力学表面(5)具有前缘部分(7)和相邻地位于所述前缘部分(7)下游的下游部分(11)，并且其中气动表面(5)的下游部分(11)包括不存在于前缘部分(7)中的涂料层(13)，从而通过起始的涂料层(13)在前缘部分(7)与下游部分(11)之间形成边缘线(15)。本发明实现了提供一种允许降低的气动阻力的飞行器结构部件的目的，因为所述边缘线(15)具有斜坡形横截面(17)，其中涂料层(13)的厚度在预定斜坡长度(21)上从起始点(19)增大到饱和点(23)，其中在所述饱和点处达到涂料层(13)的全部厚度(25)。

技术领域

本发明涉及一种用于层流(laminar flow)的飞行器结构部件，例如机翼、板条、下垂鼻、水平尾翼面或垂直尾翼面或它们的部件。飞行器结构部件具有带有空气动力学表面的外皮。空气动力学表面被称为所述飞行器结构部件的、与飞行器结构部件周围循环的空气动力学气流接触的外表面。

空气动力学表面具有前缘部分和下游部分。所述前缘部分指向在相关飞行器的飞行期间进入气流的方向，并且适应于沿着所述前缘部分循环的层流。所述下游部分相对于进入气流被相邻地定位在所述前缘部分的下游。所述空气动力学表面的下游部分包括在前缘部分中不存在的涂料层。作为涂料层的替代方案，箔层可以设置在下游部分中。尽管以下仅将其称为涂料层，但是本说明书也适用于替代涂料层的箔层。所述箔层优选通过粘合剂附着到空气动力学表面的下游部分。所述前缘部分可以完全没有涂料，或者可以具有某种涂料，但在任何情况下，这里所指的在下游部分中存在的涂料层不会延伸到前缘部分上。以这种方式，通过起始的涂料层在所述空气动力学表面的前缘部分和所述下游部分之间形成一种边缘线。术语“边缘线”是指更加全局的视角，其中边缘线延伸为横过进入气流的一条线。然而，更靠近地看，所述边缘线更多是一个边缘区域，其在进入气流的方向上具有不同的延伸，而不是如术语“线”在理想情况下所假设的无限薄。换句话说，所述边缘线涉及其中所述涂料层从前缘部分到下游部分的传输(transmission)处开始的厚度跳跃，所述厚度跳跃作为跨过沿着所述飞行器结构部件即机翼、板条等的空气动力学表面的进入气流方向的一条线行进。

背景技术

从现有技术中已知类似的飞行器结构部件。已经发现了仅将涂料层仅施加到空气动力学表面的下游部分中、同时省略在下游部分上游的前缘部分中的涂料层的优点，特别是由于前缘部分中的涂料的腐蚀。这通常通过在空气动力学表面被施加涂料时覆盖前缘部分的箔层或盖子来完成，使得在盖子被去除之后所述涂料层仅出现在下游部分中而不存在于前缘部分中。然而，该过程使在没有涂料的前缘部分和有涂料的下游部分之间的空气动力学表面处以厚度跳跃的形式留下边缘线。这样的厚度跳跃增加了飞行器结构部件的空气动力学阻力，因为它对存在于前缘部分的层流有负面影响。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种允许减小空气动力学阻力的飞行器结构部件。

这个目的通过在沿着进入气流并跨过空气动力学表面观察时具有斜坡形横截面的边缘线而实现。斜面形状的横截面被形成为使得涂料层的厚度从涂料层开始的起始点沿着沿流入流测量的预定斜坡长度增加到饱和点，其中在饱和点处达到了涂料层的全部厚度。

通过边缘线的这种斜坡形横截面，来自没有涂料的前缘部分的层流可以进行到有涂料的下游部分而不会被显著地中断和变成湍流，从而实质性减少了所述飞行器结构部件的空气动力学阻力。此外，这种斜坡形横截面更耐腐蚀。

根据优选实施例，斜坡长度至少与在饱和点处的涂料层的全部厚度一样大。即倾斜角优选为45度或更小。优选地，斜坡长度是在饱和点处的涂料层的全部厚度的1至20倍之间，进一步优选地在2至10倍之间，更进一步优选为5倍。以这种方式，所述边缘线相对于层流的负面影响被最小化。

根据另一个优选实施例，所述边缘线的斜坡形横截面具有线性路径，使得涂料层的厚度从起始点线性增大到饱和点。以这种方式，所述斜坡形截面易于制造，而边缘线对层流的负面影响相当低。