[实用新型]一种用于超音速机翼的环量控制变形襟翼

说明书

本实用新型公开了一种用于超音速机翼的环量控制变形襟翼，所述变形襟翼上端设有长条形的吹气缝，同时需要增加前缘增升装置，以减小前缘的气流分离，在低速状态下，变形襟翼弯曲成月牙形，同时吹气缝吹出高速射流层，由于科恩达效应的存在，射流层紧贴曲面流动，沿曲面发生偏转，最后向斜下方吹出，此时月牙形的襟翼相当于环量控制技术的圆弧形后缘，这一过程大大增加了机翼的环量，提高了升力系数，同时巡航状态下，襟翼保持平直状态，不会增加额外阻力，本实用新型结构简单，不需要增加机翼厚度，适用于超音速薄翼型，可以大大提高超音速机翼在低速状态下的升力系数。

技术领域

本实用新型涉及超音速飞行器气动设计领域，具体涉及一种用于超音速机翼的环量控制变形襟翼。

背景技术

现有技术中超音速机翼为了降低波阻，一般使用薄翼型，而薄翼型的低速性能较差，在起飞着陆阶段速度较低时，需要打开增升装置以增加升力，同时采用较大的迎角。

目前飞机机翼上常用的增升装置一般是机械式的襟翼，在机翼的前缘或后缘伸出或偏转控制面，从而增大机翼弯度，增加机翼面积，进而提高机翼的升力系数，大型客机上使用的典型襟翼是开缝襟翼，这种襟翼在机翼后方展开多段翼面，每个翼面之间存在间隙，机翼下方压力较高的气流通过间隙流动到每段襟翼的上表面，为上表面的附面层补充能量，使上表面气流不容易分离。

除了机械式的襟翼，另外一种增加升力的方法是环量控制，环量控制是指在机翼上通过吹气等方法提高环量，从而大幅提高升力，典型的环量控制机翼的后缘设置有弧形曲面，弧形曲面前方设置有吹气缝，气流从吹气缝吹出，形成一薄层高速气流，在科恩达效应的作用下，气流沿弧形曲面流动并附着在曲面上，流动到一定位置后分离，该射流同时带动附近的气流发生偏转，最终增大机翼对流过机翼表面的空气的下洗作用，大幅增加环量，从而增大升力，环量控制需要在机翼的后缘设置弧形曲面以产生科恩达效应，使其后缘较厚，在飞机巡航期间不需要增升装置的时候，较厚的后缘会产生很大的阻力。

现有的超音速机翼上设置的增升装置一般为简单的无缝襟翼或开缝襟翼，使用时向下偏转，由于超音速机翼展弦比很小，翼型厚度很薄，即使襟翼展开，其升力系数提高的程度也十分有限，同时超音速机翼的厚度很薄，亚音速客机使用的开缝襟翼由于结构复杂，体积庞大，无法应用于超音速翼型上，同样的原因，环量控制由于需要在翼型后缘设置弧形曲面，需要较厚的翼型，也无法应用于超音速翼型。

因此本实用新型所要解决的问题是超音速机翼在低速状态下升力较小，同时超音速机翼由于厚度太薄，无法使用环量控制等手段提高升力的问题。

实用新型内容

针对上述的不足，本实用新型提供一种通过机翼变形与环量控制技术结合的方式，在低速状态下机翼后缘可以弯曲，同时在上表面设有吹气缝，吹出高速的射流层，利用科恩达效应，大幅增加环量，从而提高升力系数，同时巡航状态下后缘保持平直，不破坏机翼形状，不会增加额外的阻力，同时增加前缘增升装置，以减小前缘的气流分离，从而提高升力系数。

本实用新型提供如下技术方案：

一种用于超音速机翼的环量控制变形襟翼，包括：前缘增升装置、吹气缝和变形襟翼，其特征是：所述前缘增升装置置于机翼的前端，所述吹气缝为长条形的窄缝，其展向长度与变形襟翼相近，所述吹气缝位置位于变形襟翼上方，并且紧贴变形襟翼，所述变形襟翼设有巡航状态与低速状态两种不同形态。

所述前缘增升装置包括前缘襟翼或者前缘流动控制喷口，所述前缘襟翼位于机翼前缘，向前下方翻转，既增大机翼面积，又增大了翼切面的弯度，因此具有很好的增升效果，所述前缘流动控制喷口置于机翼前缘，以此减缓前缘的气流分离。

所述可变形襟翼位于机翼后缘，并且小于机翼长度，所述可变形襟翼在飞机低速飞行状态时可弯曲成月牙形，通过后缘处引出的射流的附壁效应来产生环量或升力；

所述可变形襟翼在飞机巡航状态时保持平直状态，该状态下可变形襟翼保持水平状态，有效减少巡航时飞机所受阻力；