專利名稱：用于多段襟翼導(dǎo)流片的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這里描述的實施例總的涉及用于連接飛機等的機翼結(jié)構(gòu)，更具體地說涉及合并入 這種結(jié)構(gòu)中的襟翼導(dǎo)流片(flap fence) 0
背景技術(shù)：
飛機機翼結(jié)構(gòu)包括固定部件以及諸如副翼(aileron)、襟翼等的各種運動控制表 面，這些運動表面在某些飛行條件下能夠產(chǎn)生阻力、渦流噪聲和其他不希望的效果。例如， 當襟翼相對于固定機翼結(jié)構(gòu)延伸時，通常由于該襟翼和機翼之間得到的間隙產(chǎn)生很強的渦 流?，F(xiàn)有的解決方案試圖通過將單一的豎直導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)并入(incorporated into)例 如外側(cè)襟翼本身中或者固定機翼結(jié)構(gòu)上來解決襟翼渦流問題。這種結(jié)構(gòu)雖然在一定程度上 有效，但是這種結(jié)構(gòu)是不希望的，因為使得它們在整個襟翼延伸部分完全阻塞間隙，該導(dǎo)流 片遠遠超過延伸到氣流中，因此大大增加阻力和重量。如果導(dǎo)流片設(shè)計成僅僅覆蓋較少延 伸的襟翼設(shè)置，那么在該襟翼和機翼結(jié)構(gòu)之間保留很大的間隙，產(chǎn)生很大的渦流噪聲并且 減小升力。而且，增加襟翼導(dǎo)流片的表面可能在巡航條件下增大由該結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的阻力。因此，希望提供一種襟翼導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)，其減少渦流噪聲同時不顯著地增大阻力。而 且，各種實施例的其他希望的特征和特性從下面的詳細描述和權(quán)利要求，連同附圖和前述 的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，將變的很明白。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種用于改進襟翼導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的方法和設(shè)備。在一個實施例中，多段襟翼導(dǎo) 流片并入機翼中，使得下導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)連接于固定翼結(jié)構(gòu)的下側(cè)，上導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)連接于主襟 翼(例如，外側(cè)端)，并且兩個導(dǎo)流片段彼此靠近。這兩個導(dǎo)流片段構(gòu)造成當襟翼延伸時可 滑動地接合，以形成具有一定面積的組合的(composite)襟翼導(dǎo)流片，該面積基本上等于 上下導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的表面面積的總和。


在下文將結(jié)合附圖描述各種實施例，其中相同的附圖標記表示相同的零部件，并 且圖1是常用的機翼結(jié)構(gòu)的俯視圖，用于示出本發(fā)明的實施例；圖2是根據(jù)一個實施例在未延伸狀態(tài)的襟翼導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的等角投影圖；圖3是在延伸狀態(tài)的圖2的襟翼導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的等角投影圖。優(yōu)選實施例的詳細描述一般而言，所描述的是在巡航期間較好地減少渦流噪聲同時使引起的阻力最小的 多段(例如，兩段)襟翼導(dǎo)流片。在這方面，下面的詳細描述在性質(zhì)上只是舉例性的，而不 想要限制所描述的實施例或所描述的實施例的應(yīng)用和使用。而且，不想被在前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容和下面的詳細描述(具體實施方式
)中提示的任何表示的或暗示的 理論所約束。為了說明的簡單明了，附圖示出各種實施例的構(gòu)造的一般結(jié)構(gòu)和/或方式。為了 避免不必要地使其他特征模糊不清，已知特征和技術(shù)的描述和細節(jié)可以被省去。附圖中的 零部件沒有必要按照比例繪制一些特征的尺寸可以相對于其他的零部件被放大，以有助 于增進對例子實施例的理解。列舉的術(shù)語，例如“第一”、“第二”、“第三”等等可以用來區(qū)別相似的零部件，并且 不必要描述具體的空間或時間順序。如此使用的術(shù)語在合適的情況下是可以互換的。在這 里所描述的實施例，例如能夠以一定順序使用的實施例，能夠以未在本文說明的或者描述 的順序使用。除非另外明確地說明，“連接”是指一個零部件/節(jié)點/部件被直接連接于另 一個零部件/節(jié)點/部件(或直接與其連通)，但不是必需是機械的連接。同樣，除非另外 明確地說明，“聯(lián)結(jié)”是指一個零部件/節(jié)點/部件被直接或間接連接于另一個零部件/節(jié) 點/部件(或直接或間接與其連通)，但不是必需是機械的聯(lián)結(jié)。術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”及其任何變化是同義地用來表示非排他的內(nèi)含物 (inclusion)。術(shù)語“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前”、“后”、“上”、“下”以及其他這種方向術(shù)語
用來描述相對位置，不必是空間的絕對位置。術(shù)語“示例性的”用于“列舉”的情況而不表 示為“理想的”。為了簡潔起見，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的常規(guī)技術(shù)、結(jié)構(gòu)和原理在這里可以不描 述，例如包括常規(guī)的飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計、機翼的基本原理等。參考圖1，圖1示出在描述本發(fā)明中的各種實施例中所用的一般的機翼結(jié)構(gòu)(或簡 稱“機翼”)100。應(yīng)當理解，在這個或其他圖中所述示的具體的機翼形狀決不限制本實施例 可以實現(xiàn)的機翼形狀的范圍。如圖所示，機翼100包括固定的機翼結(jié)構(gòu)102、副翼104和襟 翼(例如外側(cè)主襟翼)108，所有這些在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。根據(jù)一個實施例，多段襟翼導(dǎo)流片(或簡稱“襟翼導(dǎo)流片”或“導(dǎo)流片”)106如圖 所示在主襟翼108的外側(cè)邊緣處并入機翼100中。本實施例不被如此限制，并且可以與任 何合適的襟翼一起使用。更具體地，參考圖2和圖3中所示的等角投影圖(分別是縮回和延伸狀態(tài))，多段 襟翼導(dǎo)流片106通常包括頂部襟翼導(dǎo)流片段(或“頂部導(dǎo)流片”)212，和底部襟翼導(dǎo)流片段 (或“底部導(dǎo)流片”)202。頂部導(dǎo)流片212固定于或結(jié)合于主襟翼108的外側(cè)邊緣的頂表面 并且從其延伸，而下部導(dǎo)流片202固定于或結(jié)合于固定機翼102的底表面(下部后緣)(在 這個實施例中，沿著襟翼108和副翼104之間的固定機翼結(jié)構(gòu)102的伸出部分)。頂部導(dǎo)流 片和底部導(dǎo)流片設(shè)置成使得它們彼此靠近(例如，沿著機翼的主軸線偏移預(yù)定的距離)，并 且當襟翼108延伸時能夠相對于彼此可滑動地活動連接。飛行期間每個位于(fallwithin) 平行于該流場的平面內(nèi)當襟翼108移動到延伸位置(例如如圖3所示設(shè)置為40° )時，頂部導(dǎo)流片212 滑動通過底部導(dǎo)流片202，使得兩個導(dǎo)流片形成組合的導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)，其總面積基本上等于 (即、稍小于)各導(dǎo)流片段212和202的單個的表面積。頂部導(dǎo)流片212和底部導(dǎo)流片202的各自的表面積可以根據(jù)機翼的性質(zhì)、應(yīng)用等 選擇。在一個實施例中，頂部導(dǎo)流片212的面積小于底部導(dǎo)流片202的面積。在特定的實
4施例中，例如，頂部導(dǎo)流片212的表面積小于底部導(dǎo)流片202的表面積的一半。但是這個比 率取決于每個機翼/襟翼設(shè)計。希望在機翼的頂部包含較小面積的導(dǎo)流片段是因為在上機 翼表面之上的較高的流場，并且產(chǎn)生阻力負荷(penalty)。在所示的實施例中，頂部導(dǎo)流片212通常是三角形形狀(其邊由214、215和216 組成)并且具有圓拐角。邊215適合連接于或結(jié)合于主襟翼108，如圖所示。相反，底部導(dǎo) 流片202通常是具有圓拐角的凸形的四邊形(具有邊204、205、206、207)，并且以邊207固 定于或結(jié)合于固定的機翼結(jié)構(gòu)102。頂部導(dǎo)流片212和底部導(dǎo)流片202可以用相同的或不同的材料制造，并且可以包 括材料的任何組合一例如，鋁合金、復(fù)合材料等。同樣，這些結(jié)構(gòu)的厚度和尺寸也可以根據(jù) 適用的設(shè)計原理和希望的性能選擇。如圖3所示，在所示的實施例中，當襟翼108完全延伸時，底部導(dǎo)流片202的邊204 和頂部導(dǎo)流片212的邊214 (它們的后緣)形成基本上連續(xù)的曲線形狀。也就是說，當延伸 時，底部導(dǎo)流片202和頂部導(dǎo)流片212作為單一的組合襟翼單元出現(xiàn)，使得在外側(cè)主襟翼 108和固定的機翼結(jié)構(gòu)102之間(S卩，沿著與由該導(dǎo)流片斷形成的平面正交的橫向方向)不 存在明顯的間隙。以這種方式，減小這個面積中的渦流，并從而地減小襟翼噪聲。為了使由頂部導(dǎo)流片212和底部導(dǎo)流片202之間的間隙引起的噪聲最小，希望該 兩段位于相互偏離比較小的距離的平行的平面上。在另一個實施例中，當襟翼延伸時，這兩 段在過渡期間接觸，形成“接觸式密封”。在這種情況下，特富龍(Teflon)等的摩擦減小層 可以涂覆在一段或多段上。通過利用其小于等效的組合的導(dǎo)流片尺寸的兩個導(dǎo)流片段，所示的實施例在巡航 期間較少地伸進自由流線流中，并且因此產(chǎn)生的阻力比由具有相同總面積的單個導(dǎo)流片所 產(chǎn)生的阻力小。低速CFD分析指出這種襟翼結(jié)構(gòu)的升力/阻力在襟翼設(shè)置在40°時能夠改 進1 %，其中中頻到高頻噪聲減小4到7分貝。雖然在前面的詳細描述中已經(jīng)提供至少一個示例性實施例，但是應(yīng)當明白，存在 有大量的變型。還應(yīng)當明白，示例性實施例僅僅是舉例，并且不想以任何方式所述實施例的 范圍、適用性或結(jié)構(gòu)。而是前面的詳細描述將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員提供一種用于實現(xiàn)示例 性實施例的方便的路線圖(road map)。應(yīng)當懂得，在不脫離由權(quán)利要求提出的范圍和其合 法的等同物的情況下在元件的功能和設(shè)置方面可以進行各種變化。
權(quán)利要求
一種用于具有襟翼的飛機機翼的多段襟翼導(dǎo)流片，包括第一導(dǎo)流片段，其固定于該襟翼的頂表面并且從其延伸；和第二導(dǎo)流片段，其固定于該機翼的底表面并且沿著與該第一導(dǎo)流片段的方向相反的方向從該機翼的底表面延伸；其中所述第一導(dǎo)流片段和第二導(dǎo)流片段構(gòu)造成相對于彼此可滑動地活動連接，當所述襟翼處于延伸位置時形成組合的導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的多段襟翼導(dǎo)流片，其中所述第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的表面面積小于所述 第二導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的表面面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的多段襟翼導(dǎo)流片，其中所述第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)具有第一后緣，而所 述第二導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)具有第二后緣，其中當所述襟翼處于所述延伸位置時所述第一后緣和所 述第二后緣基本上是連續(xù)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的多段襟翼導(dǎo)流片，其中所述第一導(dǎo)流片段固定于所述襟翼的外側(cè) 邊緣。
5.一種飛機機翼，包括固定部分；襟翼；和襟翼導(dǎo)流片，其包括固定于所述襟翼的頂表面并且從其延伸的第一導(dǎo)流片段，和固定 于所述機翼的底表面并且沿著與該第一導(dǎo)流片段的方向相反的方向從所述機翼的底表面 延伸的第二導(dǎo)流片段，其中所述第一導(dǎo)流片段和所述第二導(dǎo)流片段構(gòu)造成相對于彼此可滑 動地活動連接，當所述襟翼處于延伸位置時形成組合的導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的飛機機翼，其中所述第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的表面面積小于所述第二導(dǎo) 流片結(jié)構(gòu)的表面面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的飛機機翼，其中所述第一導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)具有第一后緣，而所述第二 導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)具有第二后緣，其中當所述襟翼處于所述延伸位置時所述第一后緣和所述第二 后緣基本上是連續(xù)的。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的飛機機翼，其中所述襟翼是外側(cè)襟翼。
9.一種用于減少與飛機機翼相關(guān)的渦流噪聲的方法，該飛機機翼具有固定部分和可運 動地連接于該固定部分的襟翼，該方法包括提供第一導(dǎo)流片段；提供第二導(dǎo)流片段；將該第一導(dǎo)流片段固定于所述襟翼的頂表面；以及將該第二導(dǎo)流片段沿著與所述第一導(dǎo)流片段的方向相反的方向固定于所述機翼的所 述固定部分的底表面，使得當該襟翼處于延伸的位置時，所述第一導(dǎo)流片段和第二導(dǎo)流片 段相對于彼此可滑動地活動連接，以形成組合的導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利9的方法，還包括用摩擦減少材料涂覆所述第一導(dǎo)流片段和所述第二導(dǎo) 流片段至少其中之一。
11.根據(jù)權(quán)利9的方法，其中固定步驟這樣進行，使得當所述襟翼大約以40°延伸時形 成所述組合的導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種多段襟翼導(dǎo)流片(106)，該多段襟翼導(dǎo)流片(106)并入機翼中，使得下部導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)(202)連接于固定機翼(102)的下側(cè)，而上部導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)(212)連接于主襟翼(108)(例如，外側(cè)端)。這兩個導(dǎo)流片段(202，212)構(gòu)造成當襟翼(108)處于延伸位置時相對于彼此可滑動地活動連接，以形成組合的襟翼導(dǎo)流片，該導(dǎo)流片的面積基本上等于該上部(212)和下部(202)襟翼導(dǎo)流片結(jié)構(gòu)的表面面積的總和。在一個實施例中，上部導(dǎo)流片(212)的面積小于下部導(dǎo)流片(202)的面積。
文檔編號B64C3/58GK101861270SQ200880116112
公開日2010年10月13日 申請日期2008年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者B·G·伊瓦斯, R·M·李 申請人:波音公司