[发明专利]用于飞行器的空气动力学辅助面的装置

说明书

相关申请参考

本申请要求在2010年2月19日递交的、申请号为61／306,187的美国临时专利申请以及在2010年2月19日递交的申请号102010008623.1的德国专利申请的优先权，它们的内容通过参引并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器的空气动力学辅助面的装置。特别地，本发明涉及一种用于飞机的空气动力学辅助面的装置、具有至少一个空气动力学辅助面的飞机以及这种空气动力学辅助面在飞机上的应用。

背景技术

为了降低燃料消耗并且为了改善飞行特性，不同类型的飞行器通常具有空气动力学优化的形状。在此，具有相对高的巡航速度的飞行器通常具有相当长的形状，然而同时还存在下述飞行设备，所述飞行设备尽管要达到的巡航速度相对较高然而具有在空气动力学上没有针对全部方面优化的形状。在运输机中有时可能是这种情况，所述运输机除了运输功能之外还必须满足于货舱的尤其容易的可进入性并且例如具有带有闸板的拉高的机身尾部，使得大体积的货物、车辆等能够容易地带入到飞机机身中。这种飞机部分地具有下述起落架，所述起落架在本来的机身的侧向设置在朝向外部的起落架整流罩之下。这种在机身下侧的向外拱出的形状在本领域还以源自造船领域的术语“舷侧突出部”来表示。

在具有拉高的机身尾部的运输机中，在飞行中在机身尾部区域中通常形成具有相对高强度的两个明显的主涡流。如果飞机附加地具有上述伸到气流中的舷侧突出部，那么形成附加的、例如相反于已经提出的两个主涡流旋转的涡流，这与主涡流结合导致复杂的涡流系统。由此的直接结果尤其能够是方向稳定性的变差和本身空气动力学阻力的升高。

US 5,069,402示出具有拉高的机身尾部的运输机，其中在拉高的机身尾部的下侧，将涡流发生器设置在通过主涡流加载的区域中，以便降低运输机的空气动力学阻力。

发明内容

本发明的目的是，提出一种装置，借助所述装置能够改善飞行器的方向稳定性。本发明的另一目的能够在于，附加地降低飞行器的空气动力学阻力。

根据独立权利要求的特征提出一种用于飞行器的空气动力学辅助面的装置、空气动力学辅助面在飞行器上的应用和一种飞行器。本发明的改善形式从从属权利要求中得出。

所描述的实施例同样地涉及空气动力学辅助面装置、应用和飞行器。换而言之，在下面例如关于空气动力学辅助面提到的特征也能够转用于应用或者转用在飞行器中，并且反之亦然。

根据本发明的实施形式，提出一种空气动力学辅助面的装置，所述装置具有纵轴线以及侧向偏置于纵轴线的至少一个空气动力学辅助面。空气动力学辅助面设计成在被空气迎流时产生涡流。该装置还设计成设置在飞行器的下侧。

换而言之，借助根据本发明的装置而提出，产生下述涡流，所述涡流例如积极地影响在飞行器机身处出现的主涡流和可能通过起落架整流罩或者飞行器机身的其他的部件引起的空气涡流。由此不仅能够改善方向稳定性而且还能够降低空气动力学的空气阻力。术语“侧向偏置”限定为：空气动力学辅助面没有与根据本发明的装置的纵轴线重合，而是与之间隔。如果根据本发明的装置定位在飞行器的下侧，那么空气动力学辅助面例如能够位于飞行器的右半部或者左半部中并且与延伸通过飞行器的纵轴线的垂直的平面间隔开。

由此，在没有普遍在构造上改变飞行器的情况下以极其简单的方式可行的是，通过将空气动力学辅助面的根据本发明的装置定位在飞行器的下侧，来明显改善飞行器的空气动力学特性。例如运输机的、导致运输机产生涡流的整体构造的附加特性能够保持不变，其中还能够同时地实现显著地改善空气动力学特性。

根据一个有利的实施形式，空气动力学辅助面的指向下游的一侧与指向上游的一侧相比具有距根据本发明的装置的纵轴线的不同的距离。由此，在用空气流加载期间、例如在通过根据本发明的装置进行装备的飞行器的飞行期间将空气偏转远离纵轴线。这可引起能够在下游与其他的涡流接触的涡流，所述其他的涡流例如为在飞行器的下侧的主涡流或者复杂的涡流系统，或者与在飞行器后的尾涡接触。在适当地设计和定位根据本发明的装置的情况下，能够将涡流抵消并且空间地转移，这不仅能提高飞行器的方向稳定性而且还降低飞行器的空气动力学阻力。在空气动力学辅助面和根据本发明的装置的纵轴线之间的角度例如能够为5°至30°。

在一个有利的实施形式中，根据本发明的装置具有相对于根据本发明的装置的纵轴线对称设置的多个空气动力学辅助面，以便避免额外的偏航力矩并且因此防止所需要的方向舵偏转。