[发明专利]用于飞行器的气流控制系统的前缘结构

说明书

披露了一种用于飞行器(1)的气流控制系统的前缘结构(11)，所述前缘结构包括：前缘面板(13)，所述前缘面板以弯曲的方式围绕集气室(17)，所述集气室(17)在翼展方向(19)上延伸，其中所述前缘面板(13)具有从前缘点(23)延伸至第一附接端(25)的第一侧部部分(21)，其中所述前缘面板(13)具有与所述第一侧部部分(21)相对的第二侧部部分(27)，所述第二侧部部分从所述前缘点(23)延伸至第二附接端(29)，其中所述前缘面板(13)包括面向所述集气室(17)的内表面(33)以及与周围气流(39)接触的外表面(37)，并且其中所述前缘面板(13)包括多个微孔(45)，所述多个微孔在所述集气室(17)与所述周围气流(39)之间形成流体连接。提供更精确地适于需求的更有效的前缘结构的目的是通过以下方式实现的：所述集气室(17)被分隔壁(49)分隔成所述前缘点(23)区域中的前缘集气室段(51)、以及在所述前缘集气室段(51)下游的下游集气室段(53)。

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器的气流控制系统的前缘结构，特别是用于混合层流控制系统的前缘结构，在此空气被吸入和吹出流动主体的多孔表面以便使得层流区域沿着流动主体延伸。本发明的其他方面涉及一种包括这种前缘结构的垂直尾翼以及一种包括这种前缘结构或这种垂直尾翼的飞行器。也可能并且是优选的是前缘结构是飞行器的水平尾翼或机翼的一部分。

背景技术

前缘结构包括前缘面板，该前缘面板以弯曲的(即弓形的)方式围绕集气室。集气室在翼展方向上延伸穿过前缘结构。

当在翼展方向上的截面中观察时，前缘面板具有在前缘结构的第一侧上从前缘点(即从前缘结构的前尖)延伸至第一附接端的第一侧部部分，该第一附接端被配置成附接至位于前缘下游的另一结构。此外，前缘面板具有与第一侧部部分相对的第二侧部部分，其中第二侧部部分在前缘结构的与第一侧相对的第二侧上从前缘点延伸至第二附接端，该第二附接端被配置成附接至位于前缘下游的另一结构。

前缘面板包括面向集气室的内表面以及与周围气流接触的外表面。此外，前缘面板包括多个微孔(例如穿孔)，这些微孔在集气室与周围气流之间形成流体连接，使得来自周围气流的空气可以通过微孔被吸入到集气室中，并且来自集气室的加压空气可以通过微孔被吹出到周围气流中。

这种前缘结构在混合层流控制系统领域是已知的。为了将空气通过微孔从集气室吹出到周围气流中，集气室中的压力需要高于作用在前缘面板外表面上的周围气流的外部压力。由于周围气流的外部压力在前缘点区域(在此进入的周围气流以基本上垂直的方式撞击前缘面板的外表面)中具有最大值，因此用于吹出空气所需的集气室压力由前缘点区域中的外部压力来决定。然而，在前缘点区域的更下游的侧部部分处，外部压力显著低于前缘点周围的压力，使得为了在这些下游区域中吹出空气，显著较低的集气室压力就足够了。

本发明的目的是提供更精确地适于需求的更有效的前缘结构。

发明内容

这个目的是通过以下方式实现的：集气室被分隔壁分隔成前缘点区域中的前缘集气室段以及在前缘集气室段下游(即进一步远离前缘点)的下游集气室段。分隔壁优选地与翼展方向平行地延伸，并且由例如纤维增强塑料膜形成。优选地，两个集气室段彼此密封，使得在前缘集气室段中的压力不会影响下游集气室段中的压力。以这种方式，可以分别在前缘集气室段和下游集气室段中施加单独的压力，从而允许集气室压力根据需要沿着前缘面板的第一侧部部分和第二侧部部分向下游调整以克服周围气流的外部压力。具体而言，在下游集气室段中，可以施加比前缘集气室段中的压力显著更低的压力，这样进而允许下游集气室段和相关联的入口及管道部件被设计成具有最小的重量和空间要求并且在入口处引起较小的空气动力阻力。

优选地，分隔壁被安排成在下游方向上从前缘点测量的集气室的下游长度的10％与50％之间，优选的在20％与30％之间。