[发明专利]飞行器的流动本体及飞行器

说明书

一种飞行器的流动本体(10)，包括：流动表面(11)，所述流动表面在所述飞行器的飞行期间暴露于气流中，所述流动表面(11)在所述飞行器的飞行期间产生至少一个湍流空气流的区域(24)，至少一个穿孔区域，所述至少一个穿孔区域包括延伸穿过所述流动表面(11)的多个开口(32)，集流腔(14)，所述集流腔被定位在所述流动表面(11)的内部、与所述开口(32)处于流体连通，以及至少一个抽吸管(28)，所述抽吸管具有第一端部(27)和第二端部(29)，所述第一端部(27)与所述集流腔(14)处于流体连通，所述第二端部(29)包括抽吸开口(20)、并且安排在所述至少一个湍流空气流的区域(24)中，其中，所述抽吸开口(20)被适配成用于当在飞行期间所述流动表面(11)暴露于气流时在所述至少一个抽吸管(28)中引起抽吸，由此引起穿过所述多个开口(32)的空气流。本发明提供一种具有改善的空气流的流动本体(10)。

本发明涉及一种流动本体和一种飞行器，该流动本体包括在飞行器的飞行期间暴露于气流的流动表面，该飞行器包括流动本体。

在空中飞行期间，流动本体为飞行器提供产生升力的力和阻力。当流动本体周围流动的气流保持层流时，流动本体所产生的阻力可以部分地减小。混合层流控制(HLFC)系统可以用于增大和控制流动本体周围的空气流的层流性，并且因此可以用于减小阻力。HLFC系统能够通过提供对流动本体的边界层空气流的抽吸来减小阻力。这引起层流的增大，并且因此显著地减小流动本体的空气动力学表面上的摩擦阻力。由HLFC系统产生的抽吸可以由例如使用低压区域源的无源器件或由例如使用抽吸泵的有源器件提供。

EP 3 199 450 A1描述了无源HLFC系统的实例，其中在机翼的前缘上安排了腔室。前缘中的穿孔部提供到腔室的开口。沿腔室延伸的管件连接至抽吸开口，该抽吸开口安排在飞行期间的低压区域中。抽吸开口处引起的抽吸引起穿过管件从穿孔部到管件的空气流。

需要提供包括改善的空气流的流动本体。

该目的通过独立权利要求的特征来解决。有利的实施例是从属权利要求的主题和以下描述。

根据本发明，飞行器的流动本体包括：流动表面，所述流动表面在所述飞行器的飞行期间暴露于气流中，所述流动表面在所述飞行器的飞行期间产生至少一个湍流空气流的区域，至少一个穿孔区域，所述至少一个穿孔区域包括延伸穿过所述流动表面的多个开口，集流腔，所述集流腔被定位在所述流动表面的内部、与所述开口处于流体连通，以及至少一个抽吸管，所述抽吸管具有第一端部和第二端部，所述第一端部与所述集流腔处于流体连通，所述第二端部包括抽吸开口、并且安排在所述至少一个湍流空气流的区域中，其中，所述抽吸开口被适配成用于当在飞行期间所述流动表面暴露于气流时在所述至少一个抽吸管中引起抽吸，由此引起穿过所述多个开口的空气流。

本发明提供具有至少一个抽吸管的无源HLFC系统，该抽吸管从流动本体的集流腔吸出空气，其中，抽吸管的抽吸开口安排在流动本体的表面附近的湍流空气流的区域中。由于抽吸开口定位在至少一个湍流空气流的区域之内，使得剩余的层流中抽吸管和/或抽吸开口所产生的干扰最小。这避免了将出口放置在可以以其他方式实现层流的区域中，并且避免增加流动表面处的湍流空气流的区域。因此，至少一个抽吸管的定位在层流区域中产生最小影响，从而由此减小了归因于至少一个抽吸管所产生的湍流的阻力损失。

在飞行期间，湍流空气流的区域可以由流动表面自身引起，例如通过前缘或通过流动本体的从流动表面突出的部件引起。抽吸开口与集流腔通过抽吸管处于流体连通。在飞行期间在抽吸开口处由气流沿流动表面引起的抽吸力使得空气流从集流腔穿过抽吸管和抽吸开口。这引起空气流穿过穿孔区域的多个开口进入集流腔中。穿过穿孔部(即多个开口)吸入一些边界层减小了边界层的厚度，因此建立或增强空气流的层流性。

根据实例，其中，流动本体包括多个抽吸管。

在那个实例中，在多个抽吸开口处提供抽吸，使得单个抽吸管的失效不会导致HLFC系统的完全失效。如果多个抽吸管中的一个抽吸管失效，则其余仍然工作的抽吸管可以保持穿过穿孔区域的开口的空气流。因此，穿孔区域的开口与抽吸开口之间的空气流得以改善。