[发明专利]用于飞行器的可收缩涡流发生器系统和飞行器

说明书

本发明提供了一种用于飞行器的可收缩涡流发生器系统和飞行器，所述系统包括：蒙皮；布置在所述蒙皮上的狭缝；包括轮廓的板件，所述板件被配置用于激励空气流的边界层；以及驱动装置，所述驱动装置被配置用于使所述板件在第一位置与第二位置之间旋转，其中，在所述第一位置，所述板件的轮廓的至少一部分穿过所述狭缝突出，并且在所述第二位置，所述板件缩回到所述狭缝内。

技术领域

本发明属于空气流控制领域，尤其是属于藉由涡流生成来进行空气动力学表面的边界层操纵技术的领域。更具体地说，本发明在航空工业中对于延迟边界层的分离同时使所生成的阻力最小化具有特别的相关性。特别地，本发明提供了一种用于飞行器的可缩回涡流发生器系统。

背景技术

在航空工业中，涡流发生器多年来一直被用作被动的流控制装置，该流控制装置安装在空气动力学本体(例如飞行器机翼)的外表面上以延迟边界层的分离，从而因此有助于防止与所述分离相关的影响。这些影响可能会导致升力表面的效率降低或者甚至在低飞行速度和高迎角时失速。因此，涡流发生器降低了着陆和起飞速度，并且允许机翼产生更多升力，从而因此提高爬升速率。

特别地，边界层的分离的延迟是由于事实而实现的：涡流发生器将边界层的上部部分和外部部分中存在的具有高动量的流体作为涡流向下输送到更靠近空气动力学表面的低动量区域。因此，从所述上部部分和外部部分吸取能量，并将能量传输到正经受不利压力梯度的下部部分，该压力梯度倾向于使边界层从空气动力学表面分离。这样，涡流重新激励边界层，从而使边界层变得更薄并且更耐关于边界层分离的所述不利压力梯度。

涡流发生器通常位于飞行器的不同临界表面(例如水平安定面和垂直安定面)上从而提高方向舵效率，或者位于机翼的上表面上，如上所述。而且，安装涡流发生器最常见的位置之一是在副翼之前。在飞行器机翼失速从而经受所生成的升力突然减小事件中，边界层从机翼的外表面分离。因此，所述气流脱离在与副翼相互作用之前发生，这使得副翼失效。在副翼前实施涡流发生器允许副翼在即使机翼的其余部分失速的情况下也能提供对飞机的控制。

关于涡流发生器的机械实施，涡流发生器通常直接安装或胶合在飞行器的空气动力学表面上，从而在所有飞行阶段都存在对气流的干扰(即使在不需要它们的时候)。

因此，涡流发生器只安装在潜在地需要的地方，从而避免由于涡流发生器存在于所有飞行阶段中而使总阻力不适当地增大。

发明内容

本发明通过本发明技术方案的可缩回涡流发生器和飞行器提供了用于前述问题的解决方案。在下面的描述中，限定了本发明的优选实施例。

在第一发明方面，本发明提供了一种用于飞行器的可缩回涡流发生器系统，所述系统包括：

-蒙皮，

-布置在所述蒙皮上的狭缝，

-包括轮廓的板件，所述板件被配置用于激励空气流的边界层，以及

-驱动装置，所述驱动装置被配置用于使所述板件在第一位置与第二位置之间旋转，

其中，在所述第一位置，所述板件的轮廓的至少一部分穿过所述狭缝突出，并且

在所述第二位置，所述板件缩回。

在整个本文件中，应理解的是，可缩回涡流发生器系统被配置成安装在飞行器的空气动力学表面上。当系统安装在飞行器上时，系统的蒙皮和飞行器的空气动力学表面提供了干净的空气动力学表面。这就是说，蒙皮将与空气动力学表面齐平，从而提供空气动力学连续性。

因此，应理解的是，当系统安装在飞行器上时，当板件处于第一位置(A)时，所述板件的一部分贯穿系统的狭缝突出，以便与周围的空气场接触。在这个意义上，术语“上方”用来表示板件从狭缝、也就是从飞行器的外表面向外突出到飞行器的外部部分。