[发明专利]吸气式机翼前置气流诱导装置

说明书

本发明涉及一种安装在机翼上的气动力装置，特别是涉及一种吸气式机翼前置气流诱导装置。

目前航空界公认的有很大发展前途的是“多孔机翼”。美国专利US4575030“层流控制翼型”，其结构是在机翼的前缘襟翼下表面采用双层蒙皮结构，外层蒙皮上遍布吸气微孔（或缝），内层蒙皮则为无孔（或缝）金属板，内外两层蒙皮之间用隔片隔开，形成吸气空腔，空腔与设置在机翼里面的输气管道相通。当收起前缘襟翼时，它的双层蒙皮便成为机翼前缘区域的下表面，属于机翼表面结构的一个组成部份。飞行中通过这些小孔（或缝）吸气，将机翼表面上开始变厚的气流附面层和紊乱气团吸除掉，使气流附面层始终保持层流状态，或最大限度的维持机翼的层流面积区，可将表面摩擦阻力减少最低限度，与常规机翼相比，多孔机翼的表面摩擦阻力仅为前者的40%，甚至更低，其总节能百分比接近40%（理论值）。这是目前飞行器气动减阻节能技术中单项技术节能百分比的最高者。但这种表面吸气的方法只是改变了机翼本身的气动性能，而不能使机翼升力改变方向，向前倾斜产生推力分量，此外，它对机翼表面的质量要求极高，稍有裂纹或变形都将对减阻效果产生明显影响。众多的微孔只能用电子束、激光等高技术方法进行加工，成本高。微细小孔极易被灰尘、杂物等堵塞，结冰也会堵孔，只宜在空气相对较干净、干燥的高空（1万米以上）使用，维护要求很高，至今末投入实际使用。

本发明的目的在于提供一种安装在机翼前方的由输气支撑管，翼型吸气管、前置翼板和主导流翼板组成的吸气式前置气流诱导装置。

本发明吸气式前置气流诱导装置是这样实现的，它由输气支撑管，沿水平方向安装固定在输气支撑轴线位置上的翼型吸气管，由转轴与输气支撑管连接的，且位于翼型吸气管之后的前置翼板，以及由转轴与输气支撑管连接的，且位于前置翼板之后的主导流翼板组成。其中输气支撑管包括一端伸入机翼内部并与主输气管连接的支管，设置在其表面平台上的操纵机构，一端与支管连接，另一端为封闭端的，且两侧开有输气入口的连接管，与输气入口连接的输气接头，与输气接头另一端连接的且呈空腔的翼型连接端板，设置在连接管两侧平台上带有机械同步传动件的前、后轴承座，机械同步传动件一般采用连接两等长转臂的连杆结构，以及包裹在以上部件外部并与机翼表面相连，且通过支撑盘架与连接管封闭端相固定的蒙皮;翼型吸气管为整体式金属结构，其内部是上下表面呈外拱弧形的承压空腔，后缘设置有带支撑孔的转轴支撑片，后缘下表面沿水平展向开有其出口方向指向翼型吸气管前缘并与后缘下表面相切的吸气缝，吸气缝隔片嵌入翼型吸气管后缘内将吸气缝沿水平展向均匀地分隔成数段，翼型吸气管两端端面上有定位孔和螺孔，便于用紧固件如螺栓等与连接端板连接固定;前置翼板为带有转轴的，其横截面形状同机翼翼型的刚性整体，转轴穿过翼型吸气管后缘转轴支撑片上的支撑孔安装在输气支撑管的前轴承座上，转轴转动带动前置翼板转动;主导流翼板为带有转轴的，其横截面形状同机翼翼型的刚性整体，转轴安装在输气支撑管内的后轴承座上，转轴转动带动主导流翼板转动。

本发明吸气式机翼前置气流诱导装置的操纵机构由动力源和执行部件组成。动力源可以是液压、电动、电磁或气动等。执行部件包括滑槽体，由动力源带动可在滑槽体的滑槽内水平滑动的滑体，一端与滑体连接，另一端与主导流翼板用铰轴连接的顶杆。动力源带动滑体在滑槽体的滑槽内水平滑动，并通过顶杆带动主导流翼板作定轴转动，再通过机械同步传动件带动前置翼板随之作同步转动。

本发明吸气式机翼前置气流诱导装置中的输气支撑管的数量为翼型吸气管总分段数加2，每个分段长度为22～25倍翼型吸气管承压空腔的“当量直径φs”，即φs＝2SDπ]]>（S_D为承压空腔的横截面积）。

本发明吸气式机翼前置气流诱导装置中的前置翼板和主导流翼板的转轴分别安装在输气支撑管内的前、后轴承座上，用于直机翼时可使转轴轴线与连接管轴线相垂直，用于后掠翼时，可相交成锐角，使其后掠角等于机翼后掠角。对于该种后掠式结构，顶杆与主导流翼板不用铰轴连接，可在主导流翼板上安装，移轴，其轴线与主导流翼板的转轴轴线平行，顶杆的一端套在其上并可沿滑移轴滑移。