一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼

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一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼
申请号	CN202011179682.9	申请日	2020-10-29	公开(公告)号	CN112339987A	公开(公告)日	2021-02-09
申请人	中电科芜湖通用航空产业技术研究院有限公司; 中电科芜湖钻石飞机制造有限公司;			发明人	刘毅;
摘要	本发明属于飞机机翼技术领域，具体涉及一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼。包括附加翼和襟翼，所述附加翼和襟翼之间通过连杆固定连接，固定连接的附加翼和襟翼作为一个整体在一套驱动连接机构的作用下实现收放；在双缝襟翼处于放下状态时，主翼与附加翼之间、附加翼与襟翼之间分别存在一个缝隙，产生双缝襟翼的增升效果。本发明的双缝襟翼通过刚性连接的附加翼‑襟翼结构，在襟翼放下时实现了双缝襟翼的增升效果，同时保持其结构复杂程度与单缝/富勒襟翼相当，在同等结构复杂度条件下提升了升力，从而减小了机翼和襟翼面积需求，降低飞机重量，提升飞机性能。
权利要求	1.一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼，其特征在于，包括附加翼(3)和襟翼(4)，所述附加翼(3)和襟翼(4)之间通过连杆(1)固定连接，固定连接的附加翼(3)和襟翼(4)作为一个整体在一套驱动连接机构的作用下实现收放；在双缝襟翼处于放下状态时，主翼(2)与附加翼(3)之间、附加翼(3)与襟翼(4)之间分别存在一个缝隙，产生双缝襟翼的增升效果。 2.根据权利要求1所述的双缝襟翼，其特征在于，所述附加翼(3)和襟翼(4)之间通过两个连杆(1)固定连接。 3.根据权利要求1所述的双缝襟翼，其特征在于，对于弦长L为1000mm长度的翼型，所述双缝襟翼处于收回状态时，附加翼(3)和襟翼(4)之间的缝隙的宽度L5为41±1mm，襟翼(4)的水平长度L3为292±2mm，附加翼(3)前端到襟翼(4)前端的水平距离L2为104±2mm，所述附加翼(3)的长度L4为107±1mm，所述主翼(2)前端到附加翼(3)与主翼(2)的接触点的水平距离L1为596±2mm。 4.根据权利要求3所述的双缝襟翼，其特征在于，所述双缝襟翼处于放下35°状态时，所述附加翼(3)距离襟翼转轴的距离H为218±2mm，所述主翼(2)前端距离襟翼转轴的距离L6为680±2mm。 5.根据权利要求4所述的双缝襟翼，其特征在于，所述双缝襟翼缩放使用，缩放比例为 0.7-3.0。
说明书全文	一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼技术领域 [0001] 本发明属于飞机机翼技术领域，具体涉及一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼。背景技术 [0002] 飞机在巡航飞行时飞行速度大，需要的机翼面积和翼型弯度小，而在起降阶段飞行速度小，需要的机翼面积和翼型弯度大。为解决两类情况下矛盾的需求，当代的飞机均采用了不同复杂程度的襟翼，在巡航飞行时襟翼收起，在起降阶段则放下以增大升力。主要的几种后缘襟翼装置见图1。 [0003] 襟翼增大升力的效果以襟翼放下状态相对收起状态产生的最大升力系数的增量ΔCLmax来衡量。以二维情况来说，简单襟翼和开缝襟翼能够带来的ΔCLmax约为0.9，单缝襟翼ΔCLmax约为1.3，富勒襟翼ΔCLmax约为1.3C’/C，双缝襟翼ΔCLmax约为1.6C’/C，三缝襟翼ΔCLmax约为1.9*C’/C(其中C’/C是襟翼放下后弦长的增加比例)。其规律是结构越复杂，翼段越多，则产生的ΔCLmax越大。 [0004] 对小型固定翼飞机而言，通常选用结构形式较为简单的单缝襟翼或富勒襟翼，由此带来的问题是ΔCLmax较小，为了在起降阶段获得足够的升力，只能同步增大机翼和襟翼面积，产生结构重量增加，巡航飞行阻力增大等代价。发明内容 [0005] 本发明的目的在于提供一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼。 [0006] 实现本发明目的的技术解决方案为：一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼，包括附加翼和襟翼，所述附加翼和襟翼之间通过连杆固定连接，固定连接的附加翼和襟翼作为一个整体在一套驱动连接机构的作用下实现收放；在双缝襟翼处于放下状态时，主翼与附加翼之间、附加翼与襟翼之间分别存在一个缝隙，产生双缝襟翼的增升效果。 [0007] 进一步的，所述附加翼和襟翼之间通过两个连杆固定连接。 [0008] 进一步的，所述双缝襟翼处于收回状态时，对于弦长L为1000mm长度的翼型，附加翼和襟翼之间的缝隙的宽度L5为41±1mm，襟翼的水平长度L3为292±2mm，附加翼前端到襟翼前端的水平距离L2为104±2mm，所述附加翼的长度L4为107±1mm，所述主翼前端到附加翼与主翼的接触点的水平距离L1为596±2mm。 [0009] 进一步的，所述双缝襟翼处于放下35°状态时，所述附加翼距离襟翼转轴的距离H为218±2mm，所述主翼前端距离襟翼转轴的距离L6为680±2mm。 [0010] 进一步的，所述双缝襟翼缩放使用，缩放比例为0.7-3.0，上述尺寸均按此比例缩放。 [0011] 本发明与现有技术相比，其显著优点在于： [0012] (1)本发明给出了一种同时具有双缝襟翼增升效果，以及近似单缝富勒襟翼结构简单度的襟翼方案，达到以很小的代价提升飞机襟翼ΔCLmax的效果，可以显著提升飞机翼型的最大升力系数，降低机翼及襟翼面积的需求，减轻结构重量和气动阻力，提升飞机性能。 [0013] (2)本发明独特的附加翼与襟翼，这两个翼段通过连杆刚性连接，作为一个整体运动，在襟翼放下状态，整个系统为一个双缝襟翼，即主翼与附加翼之间、附加翼与襟翼之间分别存在一个优化设计的缝隙，产生双缝襟翼的增升效果；附加翼与襟翼由于刚性连接，故只需要一套驱动和连接系统即可实现收放操作，与单缝/富勒襟翼的复杂程度相当，附加翼与襟翼之间的连杆尺寸很小，对增升效果影响不大。附图说明 [0014] 图1为现有技术中主要的后缘襟翼类型。 [0015] 图2为本发明的襟翼放下的双缝襟翼结构示意图。 [0016] 图3为本发明的襟翼收起的双缝襟翼示意图。 [0017] 图4为本发明的襟翼收起状态的双缝襟翼侧视图。 [0018] 图5为本发明的襟翼放下35°的双缝襟翼的侧视图。 [0019] 图6为本发明的双缝襟翼二元升力特性。 [0020] 附图标记说明： [0021] 1-连杆，2-主翼，3-附加翼，4-襟翼。具体实施方式 [0022] 下面结合附图对本发明作进一步详细描述。 [0023] 如图2和3所示，一种襟翼与附加翼固连的双缝襟翼，包括附加翼3和襟翼4，所述附加翼3和襟翼4之间通过连杆1固定连接，固定连接的附加翼3和襟翼4作为一个整体在一套驱动连接机构的作用下实现收放；在双缝襟翼处于放下状态时，主翼2与附加翼3之间、附加翼3与襟翼4之间分别存在一个缝隙，产生双缝襟翼的增升效果。 [0024] 所述附加翼3和襟翼4之间通过两个连杆1固定连接。 [0025] 如图4和5所示，所述双缝襟翼处于收回状态时，对于弦长L为1000mm长度的翼型，附加翼3和襟翼4之间的缝隙的宽度L5为41±1mm，襟翼4的水平长度L3为292±2mm，附加翼3前端到襟翼4前端的水平距离L2为104±2mm，所述附加翼3的长度L4为107±1mm，所述主翼2前端到附加翼3与主翼2的接触点的水平距离L1为596±2mm。 [0026] 襟翼放下的外形是通过绕转轴旋转35°得到的，外形示意图及转轴位置见图5。所述双缝襟翼处于放下35°状态时，所述附加翼3距离襟翼转轴的距离H为218±2mm，所述主翼2前端距离襟翼转轴的距离L6为680±2mm。 [0027] 翼型及双缝襟翼可缩放使用，缩放比例为0.7-3.0，上述尺寸均按此比例缩放。 [0028] 采用数值计算方法研究了襟翼与附加翼固连的双缝襟翼、单缝襟翼和无襟翼状态的升力特性，结果见图6。图中升力系数曲线的峰值即为最大升力系数CLmax，可见单缝襟翼获得的ΔCLmax为1.3，襟翼与附加翼固连的双缝襟翼获得的ΔCLmax为1.8，提升比例为38％，该数据与理论值也较为吻合。 [0029] 襟翼与附加翼固连的双缝襟翼主要的优势是通过刚性连接的附加翼-襟翼结构，在襟翼放下时实现了双缝襟翼的增升效果，同时保持其结构复杂程度与单缝/富勒襟翼相当，在同等结构复杂度条件下提升了升力，从而减小了机翼和襟翼面积需求，降低飞机重量，提升飞机性能。