[实用新型]一种前缘可旋转的机翼

说明书

一种前缘可旋转的机翼，包括机翼体、支臂接头、机翼前缘圆柱、旋转轴及旋转作动器，其中，所述机翼体一侧固定有支臂接头，所述支臂接头内套装有能够在支臂接头内旋转的机翼前缘圆柱，所述机翼前缘圆柱内设置有旋转轴，所述旋转轴的一端安装有用于驱动旋转轴转动进而带动机翼前缘圆柱旋转的旋转作动器，且所述机翼前缘圆柱与机翼体之间设置有间隙；本实用新型中飞机飞行时，机翼前缘圆柱通过高速旋转带动气流为机翼附面层注入能量，从而消除机翼大迎角下的气流分离，达到增升减阻的效果；数值计算分析表明装配有本机翼前缘圆柱的机翼可使全机失速迎角增大10°以上，最大升力系数提升1.0以上，大迎角下全机升阻比增大30%以上。

技术领域

本实用新型涉及飞行器结构技术领域，尤其涉及一种前缘可旋转的机翼。

背景技术

高机动性已成为高性能战斗机设计的基本要求之一，良好的大迎角性能是取得高机动性的基本条件，因此现代战斗机的设计尽量扩大可使用的迎角范围。在大迎角条件下，飞机或它的任何组成部分都是在高升力环境中，同时又处于非定常的分离流区域之中，但在非定常的分离流区域内气流相互作用以致影响整个飞机的空气动力特性，如机翼上表面附面层内气流因不能克服逆压而发生倒流或逆流，从而使得气流在机翼上表面发生严重分离，最终造成稳定性恶化。机翼大迎角下的气流分离现象给飞机带来的影响主要体现在：增大飞机阻力、飞机失速、飞机噪声增加、机体振动、舵面效率降低，进而影响飞机飞行安全，不难看出，气流分离现象对飞机绕流和气动特性有很大影响，长期以来研究人员不断对其特性及控制方法进行广泛、深入地研究，应用附面层控制推迟翼型失速和气流分离，提高升阻比，是现代战斗机设计的重要课题。

气流分离主要体现为边界层中流动分离，经过多年研究，边界层控制技术已有很大进展，飞行器绕流分离控制也相应地取得了不同程度的成功，常见的方法有：

1）附面层吹气控制方法

附面层吹气控制主要是指采取喷流的方式，气流通过喷口以一定的速度、角度喷出（一般是沿机翼弦向吹气），利用高速喷流的气体给机翼附面层注入能量用以抵抗气流分离，从已有研究结果来看，附面层吹气控制已被证明是切实可行的主动控制方式，但是还存在一些问题，一是采用的附面层吹气控制均需要引入额外的吹气装置，从而带来结构的复杂性和重量的增加，二是对于强分离流动，需要的喷流速度很大，将消耗过多额外的能量；

2）旋涡发生器

旋涡发生器是一种被动控制方法，通过在机翼或者特定部位设置涡流发生器，使得机翼上表面产生一道稳定的高速旋转的脱体涡，进而使得机翼在大迎角下也能保持不失速；目前很多飞机上都采用的涡流发生器，是一种比较实用的被动控制方法，但是也存在一定的问题，涡流发生器本身成本很低，但是其布置的位置与角度等参数均需要通过大量的风洞试验选定，产生的选型费用较高，且对于每一型飞机，均需开展涡流发生器的位置选型试验工作，不具备通用性。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种前缘可旋转的机翼，以解决上述背景技术中的问题。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种前缘可旋转的机翼，包括机翼体、支臂接头、机翼前缘圆柱、旋转轴及旋转作动器，其中，所述机翼体一侧固定有支臂接头，所述支臂接头内套装有能够在支臂接头内旋转的机翼前缘圆柱，所述机翼前缘圆柱内设置有旋转轴，所述旋转轴的一端安装有用于驱动旋转轴转动进而带动机翼前缘圆柱旋转的旋转作动器，且所述机翼前缘圆柱与机翼体之间设置有间隙。

在本实用新型中，所述机翼体上设置有安装孔，通过螺栓或铆钉将支臂接头固定在机翼体上。

在本实用新型中，所述机翼体为超临界机翼，所述机翼前缘圆柱直径为10%的当地弦长。

在本实用新型中，所述支臂接头由三个接头组成，以保证机翼前缘圆柱高速旋转的稳定性，且接头尺寸大小与机翼前缘圆柱匹配，消除展向台阶。