[发明专利]用于飞行器机翼的机翼尖端设备

说明书

本发明涉及用于飞行器机翼的机翼尖端设备，该机翼尖端设备可以包括上部小翼和下部元件。上部小翼可以从飞行器机翼向上延伸。下部元件可以从上部小翼向下延伸，并且可以在机翼下面形成闭合回路。该闭合回路可以具有中空内部。

技术领域

本发明一般地涉及空气动力学，并且更具体地涉及诸如用于飞行器的机翼的机翼尖端设备。

背景技术

飞行器机翼的诱导阻力可以被描述为空气动力阻力，该空气动力阻力是由于当机翼移动经过空气时机翼上方的空气的方向改变而产生的。空气的方向改变可以包括沿着机翼的下侧顺翼展方向的气流，其通常朝向机翼尖端的外侧方向。当顺翼展方向的气流到达机翼尖端时，空气向上流动在机翼尖端上方，并且结合在机翼的顶部上方移动的弦向气流。顺翼展方向的气流和弦向气流的结合导致机翼尖端漩涡的形成。

该机翼尖端漩涡由其他漩涡进给，该其他漩涡当沿着机翼的后缘向下运动时流出。机翼尖端漩涡和后缘漩涡的向下运动引起机翼升力以略向后的方向倾斜。机翼升力的略向后倾斜也可以描述为机翼的有效攻角的减小，并且可以导致飞行器的有效载荷能力的下降，和/或飞行器的续航力，和/或燃料效率的降低。

可以看到，在本领域中存在对减少由机翼产生的诱发阻力的量的机翼尖端配置的需要。

发明内容

上文提到的与诱发漩涡相关的需求由本公开具体解决，其中本公开提供了用于飞行器机翼的机翼尖端设备。该机翼尖端设备可以包括上部小翼和下部元件。上部小翼可以从飞行器机翼向上延伸。下部元件可以从上部小翼向下延伸，并且可以在机翼下面形成闭合回路。该闭合回路可以具有中空内部，以允许空气穿过闭合回路。该上部小翼和下部元件可以具有翼面横截面，以便上部小翼和下部元件可以产生空气动力升力。

还公开了为飞行器机翼的机翼配置机翼尖端设备的方法。该方法可以包括从机翼尖端向上延伸上部小翼。该方法可以额外地包括从上部小翼向下延伸下部元件。此外，该方法可以包括将下部元件形成为机翼下面的闭合回路，以便该闭合回路具有中空内部。

本发明可以涉及用于飞行器机翼的机翼尖端设备，该机翼尖端设备可以包括配置为从飞行器机翼向上延伸的上部小翼；和从上部小翼向下延伸并且配置为在机翼下面形成闭合回路的下部元件，该闭合回路具有中空内部。下部元件可以包括与机翼下表面构成闭合回路的下圆弧。下部元件可以包括安装到机翼下表面的下部回路。该上部小翼和下部元件可以形成为整体结构。下部元件可以具有与上部小翼相切的外侧部分。上部小翼和下部元件可以可拆卸地附连到机翼的机翼尖端接头处。下部元件可以具有外侧端和内侧端，该外侧端从上部小翼向下延伸，并且机翼尖端接头包括上部小翼到机翼尖端的外侧端附件和下部元件的内侧端到机翼的机翼尖端的内侧位置的内侧端附件。该机翼尖端也可以包括在上部小翼与下部元件的内侧端之间延伸的尖端扩展件；以及位于内侧端的内侧的机翼尖端接头。这些特征提高了空气动力学特性。闭合回路可以具有三角形形状、圆形形状、抛物线形状、半圆形形状或梯形形状。上部小翼可以相对于水平面大约30度到90度的范围内的二面角取向。上部小翼可以具有上部小翼根弦；下部元件可以具有外侧端，该外侧端具有外侧端翼弦，并且上部小翼根弦和外侧端翼弦中的每个可以具有不小于机翼尖端翼弦的大约50％的长度。这些元件将增强性能。上部小翼根弦和外侧端翼弦中的每个可以具有机翼尖端翼弦的长度的大约60％到100％的长度。

本发明可以涉及飞行器，其包括一对机翼，每个机翼具有机翼尖端；和安装到每一个机翼尖端的机翼尖端设备，该机翼尖端设备可以包括配置为从飞行器机翼向上延伸的上部小翼；和从上部小翼向下延伸并且配置为在机翼下面形成闭合回路的下部元件，该闭合回路具有中空内部。