[发明专利]一种可用于起落架降噪的减震支柱以及降噪方法

权利要求书

1.一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，减震支柱为起落架减震支柱，所述减震支柱的上端与飞行器机体相连，所述减震支柱的下端与飞行器机轮相连；

所述减震支柱为圆柱形支柱阵列，包括多个直径相同、轴线平行、具有一定间距的圆柱形支柱；各个圆柱形支柱的排布方式为：沿气流来流方向，自前向后平行布置n排阵列支柱，n为自然数，每排阵列支柱连线与气流来流方向垂直；每排阵列支柱由多个圆柱形支柱等间距布置；相邻两排阵列支柱之间错位布置。

2.根据权利要求1所述的一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，n排阵列支柱，按从前向后方向，依次记为：第1排阵列支柱,第2排阵列支柱,...,第n排阵列支柱；

将每排阵列支柱连线的方向记为X方向；将气流来流方向记为Y方向；

n排阵列支柱中，确定X方向中心线L1和Y方向中心线L2；各个圆柱形支柱的排布方式为：以X方向中心线L1为对称线，对称排列；以Y方向中心线L2为对称线，对称排列。

3.根据权利要求2所述的一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，n排阵列支柱，按从前向后方向，依次记为：第1排阵列支柱,第2排阵列支柱,...,第n排阵列支柱；

对于奇数序列排的阵列支柱，各排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量均相同，为p个；

对于偶数序列排的阵列支柱，各排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量均相同，为q个。

4.根据权利要求3所述的一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，q-p等于1，即：偶数序列排的阵列支柱的数量，比奇数序列排的阵列支柱的数量，多1个；

各个奇数序列排的所有阵列支柱，排布为矩形阵列形式；各个偶数序列排的所有阵列支柱，排布为矩形阵列形式。

5.根据权利要求2所述的一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，从第1排阵列支柱向X方向中心线L1的方向，各排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，以1为递增间隔，逐渐增加；从X方向中心线L1向第n排阵列支柱的方向，各排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，以1为递减间隔，逐渐减少。

6.根据权利要求5所述的一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，当n为奇数时，中心排为第g排阵列支柱，从第1排阵列支柱到第g-1排阵列支柱，各排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，以1为递增间隔，逐渐增加；第g排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，比第g-1排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，少一个；

第g+1排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，比第g排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，多一个；从第g+1排阵列支柱到第n排阵列支柱，各排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，以1为递减间隔，逐渐减少。

7.根据权利要求5所述的一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，当n为奇数时，中心排为第g排阵列支柱，从第1排阵列支柱到第g排阵列支柱，各排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，以1为递增间隔，逐渐增加；

从第g排阵列支柱到第n排阵列支柱，各排阵列支柱包括的圆柱形支柱的数量，以1为递减间隔，逐渐减少。

8.根据权利要求1所述的一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，圆柱形支柱阵列的中心到圆柱形支柱最外缘的距离为R，与起落架实心支柱截面半径相等；

圆柱形支柱阵列的高度，与起落架实心支柱高度相等；

圆柱形支柱阵列的每个圆柱形支柱的截面半径为r，且r与R的关系为R/r＝5～15；

每排阵列支柱中相邻两个圆柱形支柱之间的中心距为v；v与2r的关系为v/2r＝1.1～3。

9.根据权利要求1所述的一种可用于起落架降噪的减震支柱，其特征在于，各排阵列支柱之间的排间距为u；每排阵列支柱中相邻两个圆柱形支柱之间的中心距为v；

则：u/v＝sin60°。

10.一种权利要求1-9任一项所述的可用于起落架降噪的减震支柱的降噪方法，其特征在于，包括以下步骤：

在飞机起飞和降落阶段，起落架进行收放动作，在起落架处于收放过程以及放下状态时，气流经过减震支柱时，由于减震支柱为圆柱形支柱阵列，因此，一部分气流沿圆柱形支柱阵列中的外边界位置的圆柱形支柱的外表面流动并向下游发展，形成外部气流；另一部分气流进入圆柱形支柱阵列的内部间隙，形成内部气流；

对于内部气流，一方面，由于各个圆柱形支柱交错排列，因此，气流必然会经过某个圆柱形支柱的外表面，从而对内部气流的流动起到降速作用，因此，最终从圆柱形支柱阵列正后方流出的气流，速度变缓，从圆柱形支柱阵列内部间隙流出的这一部分气流进入圆柱形支柱阵列正后方区域，增强了圆柱形支柱阵列正后方气流抵抗逆压梯度的能力，所以，圆柱形支柱阵列正后方不会形成低压区，因此，圆柱形支柱阵列前后的压力差得到减小，进而减小圆柱形支柱阵列正后方的气流分离区范围和程度，增加气流的稳定性，使流过圆柱形支柱阵列的气流压力脉动减小，从而降低气动噪声和振动；

另一方面，在内部气流流经圆柱形支柱阵列的过程中，通过对圆柱形支柱阵列的排布方式设计，使圆柱形支柱阵列的内部仅存在多个分离小漩涡，并且，最大程度使各个分离小漩涡均稳定在特定小区域内，从而使圆柱形支柱阵列的内部流场更加规则和稳定，明显降低圆柱形支柱阵列的内部气动噪声和振动；其中，分离小漩涡的产生方式为：对于第1排阵列支柱到第n-1排阵列支柱中的所有圆柱形支柱，区分为两类，一类为双稳态圆柱形支柱；另一类为单稳态圆柱形支柱；其中，双稳态圆柱形支柱的数量远大于单稳态圆柱形支柱的数量；对于双稳态圆柱形支柱K1，在气流流经时，在双稳态圆柱形支柱K1的后方形成分离小漩涡，同时，双稳态圆柱形支柱K1下游具有对称的左右两个圆柱形支柱，分别为：圆柱形支柱K2和圆柱形支柱K3，通过圆柱形支柱K2和圆柱形支柱K3对分离小漩涡的约束作用，进而使分离小漩涡稳定在特定小区域内，不会继续向外扩散发展；

对于单稳态圆柱形支柱K4，在气流流经时，在单稳态圆柱形支柱K4的后方形成分离小漩涡，同时，单稳态圆柱形支柱K4下游仅单侧具有圆柱形支柱K5，通过圆柱形支柱K5对分离小漩涡的约束作用，降低分离小漩涡扩散速度和扩散区域，并且，从整体上看，圆柱形支柱阵列所具有的单稳态圆柱形支柱K4均为对称方式布置，因此，整体上，单稳态圆柱形支柱K4产生的各个分离小漩涡相互作用补偿，不会破坏圆柱形支柱阵列内部流经气流的稳定性，进而抑制噪声和振动。