一种可减阻降噪的前缘缝翼空腔整形机构

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一种可减阻降噪的前缘缝翼空腔整形机构
申请号	CN201210465736.7	申请日	2012-11-16	公开(公告)号	CN102935889A	公开(公告)日	2013-02-20
申请人	中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所;			发明人	邓一菊; 廖振荣; 王勇; 李敏;
摘要	本发明属于飞机机翼设计领域，涉及一种可减阻降噪的前缘缝翼空腔整形机构。前缘缝翼空腔整形机构包括下整形板、上整形板、活动铰链、作动器、固定转轴及滑槽，下整形板的展向长度与前缘缝翼的长度相同，下整形板的一端通过活动铰链与作动器连接，下整形板的另一端通过固定转轴与缝翼下翼后端点连接。本发明可以降低起飞、进场、着陆阶段的气动噪声，提高民用飞机的舒适性、环保性，并可以作为一项保障飞机通过CCAR36适航规范的措施；同时，由于强涡的消失，气动阻力降低，飞机起飞阶段升阻比可以得到提高，对飞机起飞时安全性和经济性将有积极效果。
权利要求	1.一种可减阻降噪的前缘缝翼空腔整形机构，其特征是，前缘缝翼空腔整形机构包括下整形板[5]、上整形板[7]、活动铰链[4]、作动器[3]、固定转轴[6]及滑槽[8]，下整形板[5]的展向长度与前缘缝翼[1]的长度相同，下整形板[5]的一端通过活动铰链[4]与作动器[3]连接，下整形板[5]的另一端通过固定转轴[6]与缝翼[1]下翼面后端点连接；上整形板[7]的展向长度与前缘缝翼[1]的长度相同，上整形板[7]下端通过活动铰链[4]与作动器[3]连接，上整形板[7]的上端沿机翼展向铰接至少二个滑块[9]，滑块[9]均匀分布，滑块[9]卡在滑槽[8]上并沿滑槽[8]内滑动，滑块[9]的数量与滑槽[8]的数量相对应，作动器[3]固定安装在缝翼[1]腹板或其它结构件上。缝翼[1]在收起状态与固定翼[2]贴合，在打开状态缝翼[1]相对固定翼[2]向前向下运动，缝翼[1]下翼面外露。
说明书全文	一种可减阻降噪的前缘缝翼空腔整形机构技术领域 [0001] 本发明属于飞机机翼设计领域，涉及一种可减阻降噪的前缘缝翼空腔整形机构。背景技术 [0002] 缝翼后缘是主要的噪声源，其噪声主要由于缝翼特定区域的非定常流动。这几个特定区域是：缝翼下翼面空腔、缝翼后缘几何外形及厚度、缝道从空腔出来的不稳定流动汇合缝翼后缘的不稳定流动形成的新生尾流。因此，国外开展了较多的抑制缝翼噪声的降噪措施研究。有文献发表的措施包括：减小后缘厚度，安装涡流发生器，后缘刻痕（凹坑）、缝翼压力面采用多孔材料、将空腔填充起来。但是，如果用填充材料，无法保证缝翼的收起，故目前仅作为降噪试验研究的一种措施；要用于实际的话，国外研究寄希望于智能材料的发展，但这可能还有较大难度。 [0003] 日本在欧洲专利局申报的专利（专利号：JP20100030075；专利文献号：JP2011162154A），公开了一种展向将缝翼下表面后缘做成不同的形状如梳子状，锯齿状，拱形等等结构，减小大的尾迹以减小噪声。此种形状复杂，加工难度较大，加工成型成本较高；由于该形状处于缝翼下翼面后缘，后缘厚度很小，因此外形容易变形，导致不利气动影响；同时，由于该形状改变了缝翼下翼面后缘外形，对机翼的巡航气动力会产生不利影响。发明内容 [0004] 本发明的目的是提出一种结构简单又不破坏翼面的可减阻降噪的前缘缝翼空腔整形机构。本发明的技术解决方案是，前缘缝翼空腔整形机构包括下整形板、上整形板、活动铰链、作动器、固定转轴及滑槽，下整形板的展向长度与前缘缝翼的长度相同，下整形板的一端通过活动铰链与作动器连接，下整形板的另一端通过固定转轴与缝翼下翼后端点连接；上整形板的展向长度与前缘缝翼的长度相同，上整形板下端通过活动铰链与作动器连接，上整形板的上端沿机翼展向铰接至少二个滑块，滑块卡在滑槽上并沿滑槽滑动，滑块沿展向均匀分布，滑块的数量与滑槽的数量相对应，作动器固定安装在缝翼腹板或其它结构件上。 [0005] 本发明具有的优点和积极效果，本发明对于飞机起降阶段的性能提升有明显效果。可以降低起飞、进场、着陆阶段的气动噪声，提高民用飞机的舒适性、环保性，并可以作为一项保障飞机通过CCAR36适航规范的措施；同时，由于强涡的消失，气动阻力降低，飞机起飞阶段升阻比可以得到提高，对飞机起飞时安全性和经济性将有积极效果。本发明原理清楚，根据国内外已有的气动噪声机理分析结果，以前缘缝翼主要气动噪声源——空腔为技术关键，通过整形板减小空腔空间涡，进而减小噪声；本发明实现机构简单，只需要沿缝翼展向选定剖面布置相应的转轴、滑槽、滑块、作动器，就可以在基本缝翼（指原始飞机设计缝翼下翼面无整形板构型）基础上形成前缘缝翼空腔整形机构，不破坏飞机本体外形，增加的重量极小。附图说明 [0006] 图1是日本三菱航空株式会社专利的示意图； [0007] 图2是本发明前缘缝翼收起状态的结构示意图； [0008] 图3是本发明前缘缝翼打开状态的结构示意图。具体实施方式 [0009] 下面结合附图对本发明作详细说明。 [0010] 前缘缝翼空腔整形机构包括前缘缝翼空腔整形机构包括下整形板5、上整形板7、活动铰链4、作动器3、固定转轴6及滑槽8，下整形板5的展向长度与前缘缝翼1的长度相同，下整形板5的一端通过活动铰链4与作动器3连接，下整形板5的另一端通过固定转轴6与缝翼1下翼面后端点连接；上整形板7的展向长度与前缘缝翼1的长度相同，上整形板 7下端通过活动铰链4与作动器3连接，上整形板7的上端沿机翼展向铰接至少二个滑块9，滑块9卡在滑槽8上并沿滑槽8滑动，滑块9研缝翼展向均匀分布，滑块9的数量与滑槽8的数量相对应，作动器3固定安装在缝翼1腹板或其它结构件上。缝翼1在收起状态与固定翼2贴合，在打开状态缝翼1相对固定翼2向前、向下运动，缝翼1下翼面外露。图2为各组件的示意图，此时缝翼处于收起状态，整形板折叠在空腔中，不影响缝翼收起。 [0011] 缝翼产生非定常流动的三个区域主要是缝翼下翼面空腔、缝翼后缘几何外形及厚度]、缝道[从空腔出来的不稳定流动汇合缝翼后缘的不稳定流动形成的新生尾流]。缝翼缝道参数改变，缝翼产生的噪声指向角、声压强度发生变化；缝道减小，声压强度降低，噪声减小。通过对缝翼后缘厚度、缝道、空腔形状等进行改进，可以降低气动噪声。 [0012] 因此，本发明将尽力解决前缘缝翼下翼面空腔产生非定常流动导致的气动噪声问题，同时由于减少了涡，使流动更加顺畅，减小了阻力。 [0013] 空腔整形板只在飞机起飞、进场、着陆状态下使用，即处于打开状态；在巡航状态，整形板收起呈闭合状态，机翼保持干净巡航构型。 [0014] 图3为缝翼向前向下运动的打开状态，也是整形板发挥空腔整流作用的状态。此时，上下整形板5、7在作动器3作用下被向右推出，下整形板5旋转到最大位置，上整形板[7]滑动到最大位置，两块板形成一块完整的整形板。