[发明专利]航空器的固定翼

说明书

技术领域

本发明涉及航空器的固定翼。

技术背景

现有的固定翼带有不同几何形状及结构尺寸的非平面翼尖装置或翼尖形状，从而改进固定翼的空气动力学效率。

DE 10117721A1公开了一种延伸翼尖，其用于具有上表面和下表面以及前缘和后缘的机翼，所述延伸翼尖的几何形状为使得局部上反角(local dihedralangle)连续增大，前缘与后缘的后掠角稳定增大，并且延伸翼尖的在与机翼连接的连接区和尖端之间的翼弦连续缩短，并且所述几何形状使得连接区域中的延伸翼尖与机翼基本上连续相切地连接。

上述专利文献提供了多种固定翼，其带有主要用以减小空气动力阻力的不同的翼形或翼尖小翼，从而增加空气动力效率。翼尖形状的界定可作为新固定翼或者整个航空器的设计过程的一部分，或者将现有的航空器改造成带有此类翼尖形状。后一种情况下，可使用另一种翼尖形状的几何形状来代替当前翼尖形状的几何形状。无论何种情况下，在设计翼尖形状的时候，必须针对任何变化对气动效率的提高进行平衡，该变化通常是利用翼根弯矩以简化方式表现出来的结构性负载的增加以及随之而来的所有与航空器重量有关的结果。根据不同的设计方案和边界条件，多种翼尖形状的取值可产生不同的结果。

现有技术中有所谓的翼尖刀(WTF，wing tip fence)，其包括两个差不多尺寸的组件，并且沿几乎与机翼垂直的方向向上和向下延伸。为了使得机翼上的流动品质为最优，翼尖的形状已经实现为，主翼的翼尖形状所处的外端与翼尖形状之间的后掠角与上反角有连续的平滑过渡。

发明内容

本发明的一个目的是提供带有这样适配部的固定翼，即，所述适配部相应地可容纳翼尖装置，可调整所述翼尖装置的尺寸或其他几何或空气动力学特性，以使得航空器具有较宽的性能范围。

本发明的另一目的是提供带有这样适配部的固定翼，即，所述适配部可使得一种航空器类型的变形种类，例如一种航空器类型的货运或客运变种航空器的空气动力学性能得以改进。本发明的再一目的为提供适配部及带有该适配部的固定翼，其通过用于增进固定翼和航空器的空气动力学特性的翼尖装置对不同尺寸及/或性能范围的固定翼航空器进行改造。

这一目的由权利要求1中的特征达成。其附属权利要求描述了其他实施例。

根据本发明，固定翼具有翼盒，所述翼盒带有翼盒主区，所述翼盒主区沿翼展方向延伸覆盖所述固定翼的主要部分。所述翼盒主区包括固定翼的主翼的支撑结构。翼盒主区具有翼盒适配段，其形成所述翼盒的就从翼根观察而言的外端区域，并且构成所述固定翼的适配段的支撑结构。根据本发明，所述固定翼包括与多种翼尖装置或翼尖小翼附接的翼盒适配段或适配段，并且其自身具有经优化(即使是次优)的空气动力学特性。

为了利用根据诸如US 5348253，WO 247979A3或WO 2008/061739A1之类的现有翼尖装置来达成业界需要的空气动力学效果，所述现有翼尖装置具有曲面的内区域和外区域，所述内区域包括到主翼的过渡，并且所述外区域尽可能地延伸，即，在翼尖装置翼展上方观察，上反角的变化较小。实现的结果是，可达成相对于翼尖装置的尺寸或翼展，即，相对于主翼的主要部分的纵向延伸，翼上的翼尖装置的最大可能结构高度。因此，对现有的机翼集成此类非常具体的翼尖装置实现了优化，以使它们沿沿翼展方向观察而言的、固定翼的主要部分与翼尖装置的外区域之间的过渡区域中的机翼主区域开始的过渡段的上反角有较大的变化，从而使得翼尖装置相对于主翼的就从翼厚度方向观察而言的外端具有较大的结构上的高度，同时仅使得翼尖装置的端部区域中的上反角的变化较小。

翼尖装置的设计和配置过程中，由于翼尖装置通常在配置步骤中独立进行优化，现有技术要求将翼尖装置的配置开发、测试、及优化为尽可能地是平的或几乎是平的。在此所称的“尽可能地是平的或几乎是平的”系指各翼尖装置的上反角仅少有变化，如，沿翼展方向观察至多仅有约15度。这对较小和较大的翼尖形状都适用。