[发明专利]一种被动式条件启动涡发生器及其工作方法

说明书

本发明属于飞行控制装备领域，具体涉及一种被动式条件启动涡发生器及其工作方法，由若干流线型薄片组成，所述流线型薄片均以焊接的方式固定在翼型的前缘表面，流线型薄片之间交错排列，且相邻的流线型薄片呈八字形排列。本专利发明的一种被动式条件启动涡发生器，能够在大攻角时增加边界层底层的流场能量，能阻止大的逆压梯度形成并延缓边界层分离，而且在非设计状态又不产生大的附加阻力。

技术领域

本发明属于飞行控制装备领域，具体涉及一种被动式条件启动涡发生器及其工作方法。

背景技术

一些空气动力学研究人员早在二十世纪六十年代就对涡发生器控制平板湍流边界层的流动机理进行了研究，同时通过对涡发生器流动的湍流结构、流向涡发展的研究，提出了涡发生器控制边界层，特别是控制湍流边界层分离的基本原理就是在向边界层内注入新的涡流能量。接着空气动力学研究人员对控制翼型和机翼湍流边界层分离的涡发生器原理做了大量的试验研究工作，包括对涡流发生器的形状、几何参数及安装位置等，并针对其高度与当地边界层厚度相同的早期涡发生器在非设计状态的情况下，产生附加的型阻和涡阻的问题，提出了亚边界层涡发生器和微型涡发生器的概念。这类微型涡发生器的高度相对当地边界层厚度都较小，甚至仅为当地边界层厚度的1/10，它可增加边界层底层的流场能量，能阻止大的逆压梯度形成并延缓边界层分离，而且在非设计状态又不产生大的附加阻力。近年来，关于涡发生器的研究有了不少进展。人们不仅用它来延缓机翼上边界层分离，防止飞机因气流分离引起的一些偏离现象，如飞机抖振，机翼下坠及失速尾旋等，还用它来提高机翼最大升力和失速迎角，改善飞机低速大迎角的气动特性。然而普通的不可控制的被动式涡发生器仅安装在翼型的吸力侧，给飞机巡航飞行增加了5％左右的气动阻力，且没有待机时间，所有时段工作，不适用于非设计工况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种易于生产制造，使用和安装方便，能够延缓翼型失速角，改善翼型性能的装置及其工作方法。

一种被动式条件启动涡发生器，由若干流线型薄片组成，所述流线型薄片均以焊接的方式固定在翼型的前缘表面，流线型薄片之间交错排列，且相邻的流线型薄片呈八字形排列。

一种被动式条件启动涡发生器的工作方法，包括以下步骤：

(1)判断翼型的攻角状态；

(2)若翼型处于零攻角状态时，涡发生器不工作，不会产生附加阻力；

(3)若翼型处于大攻角状态时，第一流线型薄片和第二流线型薄片使翼型一侧产生较强的流向涡，而第一流线型薄片和第三流线型薄片使翼型另一侧产生较强的流向涡，高能量的流向涡与其下游的低能量边界层流动混合后，就把能量传递给了边界层，使处于逆压梯度中的边界层流场获得附加能量后能够继续贴附在翼型表面而不致分离。

本发明的有益效果在于：

本专利发明的一种被动式条件启动涡发生器，能够在大攻角时增加边界层底层的流场能量，能阻止大的逆压梯度形成并延缓边界层分离，而且在非设计状态又不产生大的附加阻力。

附图说明

图1：一种被动式条件启动涡发生器的示意图；

图2：一种被动式条件启动涡发生器的正视图；

图3：一种被动式条件启动涡发生器的侧视图；

图4：一种被动式条件启动涡发生器的俯视图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

图中：1-翼型，2-第一流线型薄片，3-第二流线型薄片，4-第三流线型薄片；