[发明专利]用于形成空气动力涡流的装置,以及具有用于形成空气动力涡流的装置的调节襟翼和机翼

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于形成空气动力涡流的装置，以及一种具有用于形成空气动力涡流的装置的调节襟翼和机翼。 

背景技术

现代客机具有高升力辅助装置，以便在起飞和降落阶段期间速度较低时产生需要的升力。从普遍的现有技术中已知，如高升力系统(High-Lift Devices)和主副机翼装置的空气动力升力面被截成直的或在机翼边缘圆弧内成圆形，或者配备有所谓的小翼。由于在上侧的负压和机翼下侧之间的循环和压力平衡，除了沿着主机翼的后缘的涡流层，还在翼尖和高升力襟翼的侧边缘上产生较大涡流强度的边缘涡流。这些由飞机引起的作为产生在机翼上的循环的直接效果的边缘涡流造成诱导阻力，并且尤其是在大型飞机中，由于设有这些边缘涡流的大的升角和在此相对远地伸出的升力辅助面，这些边缘涡流是非常强的且持久的，并且被视为是对在航空交通中在该飞机后面飞行的另外的飞机的影响。因为要力求达到飞往机场的飞机的最短的错开时间，所以这是不利的。特别是在大型飞机的使用方面，存在减少在起飞和降落时在时间上连续地错开的飞机的频率的要求，以便符合对机场的较大的客货转运效率的追求。诱导涡流的形成表现出升力的降低和阻力增加、成为噪音源、并且在地面附近甚至能够导致建筑的损坏。升力分布由于不连续性而变差。 

从DE10020177A1中已知一种用于在飞机的高升力襟翼的侧边上形成空气动力涡流的装置，其中在调节襟翼的侧边上通过多个沿翼展方向延伸的元件形成涡流发生器，在所述元件之间流动有从调节襟翼旁流过的空气。沿翼展方向延伸的元件构成为细长的，并且具有类似刷子的构造的形状，所述构造在调节襟翼的外形深度的一个或多个部分上延伸。 

从US3596854中已知一种涡流发生器，所述涡流发生器包括沿着调节襟翼的侧边延伸的且具有朝着调节襟翼的背面敞开的开口的管状元件，通过所述元件放出聚积在高升力襟翼的过压侧上的压缩空气。涡流的旋转方向能够按照高升力襟翼的升力的增大或减小来选择。 

从WO03／000547A1中已知一种用于机翼的小翼，所述小翼具有用于控制流动的构造，以便与相应的飞行状态有关地降低借助于小翼产生的升力。为此，在小翼中设有流动通道，借助于所述流动通道，可将小翼的上侧与小翼的下侧连接，以便允许压力平衡，并且因此允许由小翼产生的升力的降低。流动通道沿着翼展方向延伸，并且中止于小翼内。 

此外，从US6,578,798B1中已知一种用于减少飞机的升力襟翼的阻力的装置，所述飞机的翼尖具有前面的部分和后面的部分。前面的和后面的机翼部分相对于机翼的翼展方向以不同的角度安装。 

在DE10052022A1中公开了一种应用于紊流剪切层和涡流结构的构造，所述构造具有多个沿流动方向延伸的毛发状的柔性的结构，所述结构的一个端部部分固定在体壁上。毛发状的结构的自由端通过邻近的流动定向，以便减少在流动对象上的涡流形成。 

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于形成空气动力涡流的装置，其用于设置在主机翼或机翼的或者在该主机翼或机翼上可调节地设置的调节襟翼的翼展侧边缘上，以及提供一种这样的调节襟翼和一种具有用于形成空气动力涡流的装置的机翼，所述装置在飞机起飞和降落时的升力增加方面是有效的，借助所述装置，飞机在机场上的起飞和降落频率能够为最小，并且所述装置能够以低耗费来实现。 

这些目的借助本发明得以实现。另外的实施形式在下文中说明。 

本发明基于，在机翼的或相应的调节襟翼的端部上设置有一个或多个翼状的或手指状的翼件，使得这些翼件能够在机翼或调节襟翼上缩回或伸出。通过根据本发明设有的至少一个翼件，——替代相应的在侧面引起的边缘涡流——，产生边缘涡流束，所述边缘涡流束形成离开调节襟翼或机翼或主机翼的涡流线圈。该涡流线圈由快速耗散的且在相同的 升力情况下降低阻力的多个单涡流组成。最大的优点是，改变了诱导阻力，并且加快了耗散。在涡流线圈内的迄今为止中央的边缘涡流的分离由于增强的耗散减少了寿命，并且降低了涡流周向速度。以该方式，能够减少在一个接着一个飞行的飞机之间的最短距离。此外，明显改善了升力与阻力的比。此外，获得相对于在机翼上的负载分布调节、强风控制的改进，并且对于基于具有改进的效果的杠杆臂的在飞行机械上的可控性，也得到改进，所述杠杆臂通过至少一个翼件的伸出来实现。此外，通过本发明实现边缘涡流的较快速的分离和较大的涡流耗散。