[发明专利]用于从入射流产生升力的机翼

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从入射流产生升力的机翼。

背景技术

机翼在本领域中已是众所周知的，并且为了各种各样的目的而被用于产生升力。

在航空飞行器中，例如飞机，机翼被用于产生升力并且稳定和控制航空飞行器。传统的飞机包括机身，连接到机身上用于提供升力的主机翼，设置在航空飞行器后部主要用于提供稳定性和控制的水平尾翼和垂直尾翼。

为控制航空飞行器，这些机翼可包括用于影响从机翼上流过的入射流的控制装置。传统的控制装置是，例如，副翼，襟翼，阻流片或者它们的组合体。这些控制装置扰动从机翼上流通的气流，从而改变机翼的升力，导致作用力的改变。升力的这种变化可以导致航空飞行器俯仰、偏航或者滚转。

为了有效的俯仰、偏航和滚转，控制装置必须使升力产生足够的变化。这就导致控制装置要具有相对大的表面积。为了致动这些控制装置，机械装置相对于机翼质量必须是相当重的。

对于大型飞机，例如在专利文献RU-2,2666,233中公开的，控制装置被设置于后缘附近，并沿着机翼的翼展延伸。

对于小型航空飞行器，尤其是无人机(UAV)，使用了可选择的控制装置。专利公开文献WO-2008/125868展示了无人机具有可调整的机翼。为了滚转和偏航，主机翼的摆动和翼展是可调节的。调节机翼的机构是复杂的，并且在机翼上包括各种各样的翼梁，致动装置和铰链。这增加了重量，并因此降低了无人机的整体性能。

这些机翼的缺点是相对较重和需要精细控制装置，而这些是为了使机翼产生足够的升力变化所必须的。

发明内容

本发明的目的在于消除至少一个上述的缺点或者至少提供一种可用的选择。

特别的，本发明的目的是在保持升力具有足够的可控性的基础上减小机翼的重量。

根据本发明，本发明的目的通过提供一种用于从入射流产生升力的机翼而被实现，该机翼包括后缘，前缘，内端，外端，相应于吸力面的顶面，以及相应于压力面的底面。

升力可被定义为通过在机翼上起作用的入射流生成的任何作用力。

入射流可由任何的流体组成。该流体可以是任何成分的气体或者液体。例如，气体可能是空气，或者液体可能是水，特别是海水。

入射流可能是由相对于机翼运动的流体产生的。可选的是，入射流可以由机翼相对于流体的运动而产生的。

前缘位于机翼的前端，并将气流分离为沿顶面流动和沿底面流动的气流。

后缘位于机翼的后端，在这里，分离的气流在流经顶面和底面之后重新聚集。

机翼的内端可面对机翼的底端。外端可面对机翼的顶端。前缘，后缘，内端和外端围绕顶面和底面，导致顶面和底面称为分离的表面。

机翼在横截面内更进一步的包括具有弦线的翼剖面，该弦线由在翼剖面的前缘和后缘之间的直线来限定。

翼剖面是在横截面所看到的机翼形状。翼剖面可以是任何形状。翼剖面形状提供的升力分布依赖于翼剖面的形状。翼剖面是已知的，并且它们的形状经常通过NACA数据表示。

翼剖面被设计成使顶面相应于吸力面，其压力比底面的压力小。底面相应于压力面，其压力比顶面的压力大。

优选的，翼剖面是弧线型的，从而使得在顶面上的前缘和后缘之间的距离大于底面上的前缘和后缘之间的距离。

这具有机翼可能产生升力的优点。更进一步的优势是弧线型翼剖面可在顶面和底面之间提供用于存贮的空间。例如，空间可被用于引导电缆和电线和/或放置控制机构，例如，控制伺服机构。

在横截面看去，升力可同样通过机翼相对于入射流的迎角产生。迎角是机翼的弦线和表示机翼与入射流之间的相对运动的飞机航线之间的角度。

机翼还包括从内端向垂直于弦线的外端延伸的翼展方向弦线。

正翼展方向是从内端向外直接指向外端的方向。

前缘包括在内端和外端之间的拐点。

优选的，所述拐点具有小于180度的角度，并且具有与弦线相平行沿着向前的方向指向的^形状。该向前的方向从后缘向前缘延伸。