[实用新型]一种尾涡抑制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用等离子体技术抑制飞机翼梢涡的尾涡抑制装置。

背景技术

当飞机飞行时，在其后面都会产生尾流，当后面的飞机进入前面飞机的尾流区时，会出现机身抖动、下沉、飞行状态改变、发动机停车，甚至飞机翻转等现象。对于小型飞机，这种情况更加严重，当小型飞机尾随大型飞机起飞或者着陆时，如果处置不当就会发生飞行事故，这其中尾涡的影响因素最大。

飞机的尾涡是一对在机翼翼梢上产生的、向下游发展而且方向相反的闭合漩涡，它不但影响尾随飞机的飞行安全，还是飞机自身诱导阻力的主要来源。目前，为了抑制尾涡，所采取的方法多是在飞机上加装翼梢小翼、端板或翼梢帆片等，这在一定程度上减小了尾涡，并对增加飞机推力有一定作用。然而，美中不足的是这些结构不可避免地增加了飞机的结构重量，也增加了燃油消耗率和运营成本。

公开号为CN101596934的发明专利申请公开了一种翼梢涡扩散器装置。它由上、下小翼组成，上、下小翼起到端板的作用，阻挡下翼面气流往上翼面流动；上小翼与下小翼的翼型均为对称翼型，这种形状可避免在超临界气流条件下出现强激波，可避免额外的波阻；两小翼相对机翼翼梢有一定的偏转，从而提高了机翼的升力。该发明的优点在于：削弱了翼梢涡和尾涡的强度，削弱机翼的下洗流场，使诱导阻力减少。但若要对已出厂飞机使用该法进行改装，不仅一定程度地增加了飞机的重量，加大了机翼的载荷，而且对原飞机机翼结构强度和施工难度提出了挑战。

公开号为CN1953900的发明专利申请公开了一种用于控制尾流的方法和装置，其原理是在或接近翼梢的外端部分的位置将喷流排放到涡流内，喷流循环地前后运动。该循环运动可以是高频或低频，从而部分地减少涡流的强度。为了实现喷流，不可避免地要加装气源管道与泵，以及增加喷嘴等装置，同样也会增加飞机的重量，并消耗发动机的产生的能量。其对机翼翼梢的改造难度甚至大于上述专利。

公开号为CN101160236的发明专利申请公开了一种减少飞行器尾流湍流的系统和方法，通过附连在飞行器机翼端部的部件做周期性的铰接运动来干扰翼梢处的气流运动。该机构为铰接在翼梢端部的两条细长薄板部件，当两个部件不工作时可以紧贴在翼梢端部，当两个部件工作时，根据控制系统的命令以各自确定的偏转角度在平行于翼梢端部的平面内做周期性的运动。该发明的问题是机构复杂，需要附加的驱动系统，而且部件单薄，结构强度差，易损坏。

飞机的尾涡是一对沿着翼梢向下游发展的、方向相反的闭合漩涡，它不但影响尾随飞机的飞行安全，还是飞机自身诱导阻力的主要来源。目前，为了抑制尾涡，所采取的方法多是在飞机上加装翼梢小翼、端板或翼梢帆片等，这在一定程度上减小了尾涡，并对增加飞机推力有一定作用。然而，美中不足的是这些结构不可避免地增加了飞机的结构重量，也增加了燃油消耗率和运营成本。而本实用新型可以有效地避免这些缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有的飞机为了抑制尾涡，采取在飞机上加装翼梢小翼、端板或翼梢帆片等措施，而造成增加飞机的结构重量、燃油消耗率和运营成本等问题，提供一种翼梢涡抑制装置，所述翼梢涡抑制装置能在不改变机翼翼梢气动外形的前提下利用等离子体抑制翼梢涡。

本实用新型的技术方案是利用机翼翼梢处产生的等离子体，控制翼梢附近的气体流动，进而改变翼梢处的流场，对翼梢涡加以抑制，从而减小机翼的诱导阻力和减弱飞机的尾流。

本实用新型设有基板，在基板上表面覆有至少1条上表面电极，在基板下表面覆有至少1条下表面电极，上表面电极与下表面电极成对交错排布；当基板上表面和下表面覆有至少2对上表面电极与下表面电极时，各对上表面电极与下表面电极的交错排布方式相同；上表面电极和下表面电极的尺寸满足以下关系：D1＜D2，D3-D1＜D4-D3，其中D1为同一对上表面电极与下表面电极的上表面电极的宽度，D2为同一对上表面电极与下表面电极的下表面电极的宽度；D3为同一对上表面电极与下表面电极中上表面电极外侧与下表面电极外侧的距离，D4为相邻两对上表面电极与下表面电极的上表面电极同侧之间的距离；各上表面电极电连接，各下表面电极电连接，下表面电极表面覆盖介电材料层，上表面电极和下表面电极分别与交流电源电连接；所述基板为绝缘电介质材料板；所述上表面电极和下表面电极为条状电极。

所述绝缘电介质材料板，可选自陶瓷板、聚四氟乙烯纤维板或环氧树脂玻璃纤维板等。

所述上表面电极的厚度可为0.05～0.15mm，下表面电极的厚度可为0.05～0.15mm，所述介电材料层的厚度大于5倍下表面电极厚度，以阻挡下表面电极放电。基板的厚度要求能承受所加载的高电压不被击穿。