一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼，所述栅格融合翼包括基础单翼，栅格框架，布置于基础单翼上形成镂空机翼结构，横向栅格隔板和纵向栅格隔板，均布置于栅格框架内部，所述横向栅格隔板沿着与栅格框架的上板面和下板面平行方向布置，所述纵向栅格隔板沿着栅格框架的上板面和下板面垂直方向布置且与横向栅格隔板相交，将栅格框架分割成多个镂空栅格孔，栅格进气口，布置于基础单翼下表面前缘区域，通过横向栅格隔板上端面与栅格框架的上板面之间形成的空腔构成，栅格出气口，布置于布置于基础单翼上表面，通过横向栅格隔板下端面与栅格框架的下板面之间形成的空腔构成。本实用新型专利技术设计的栅格融合翼可以在不额外消耗能量、不产生附加阻力的情况下有效抑制机翼大攻角气流分离，增大机翼的失速攻角，提升机翼的最大升力系数。提升机翼的最大升力系数。提升机翼的最大升力系数。

【技术实现步骤摘要】
一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼


[0001]本技术涉及航空设备
，具体涉及一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼。

技术介绍

[0002]当飞行器机翼攻角达到临界失速攻角后其升力随攻角增大而减小，在失速状态下飞行器会发生失控的俯冲颠簸运动以及非指令性的转动。产生失速的主要原因为机翼在大攻角状态下出现非对称的气流分离现象，很多航空事故都是由于机翼失速导致的，因而提升飞行器机翼的失速攻角对飞行器的安全性和机动性具有重要意义。
[0003]在当前阶段抑制机翼气流分离、延缓机翼失速的主要方法为流动控制技术，流动控制技术按控制方式又分为被动流动控制与主动流动控制。被动流动控制技术最典型的工程应用为涡流发生器，其主要控制机理为通过涡流发生器产生涡流向低能量的边界层传输能量，以达到克服逆压梯度、延缓气流分离的作用，进而可以增大机翼的失速攻角和最大升力系数，产生增升作用的代价为阻力的增大和升阻比的降低。除涡流发生器外开缝翼型、仿生结节及沟槽技术都属于被动流动控制的范畴。主动流动控制的控制方式为在流场内直接施加适当的扰动模式与流动的内在流动特性相互耦合来实现对流动的控制，其抑制气流分离的主要途径包括射流、吹气和吸气、释放等离子体等方式。
[0004]主动流动控制的主要缺点为需要额外消耗能量对机翼绕流进行控制，同时增设主动流动控制相关设备在一定程度上增大了飞行器的重量，对飞行器的经济性造成影响。涡流发生器等被动流动控制方式在抑制机翼气流分离的同时会在一定程度上增大飞行器的阻力，且由于被动流动控制的控制方式是预先设计的，在流场情况偏离设计状态时被动流动控制无法达到预期的控制效果，甚至对机翼绕流产生不利影响。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼，旨在提高航空飞行器低速大攻角抗分离和失速特性。
[0006]本技术采用的技术方案是：
[0007]一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼，所述栅格融合翼包括
[0008]基础单翼，
[0009]栅格框架，布置于基础单翼上形成镂空机翼结构，
[0010]横向栅格隔板和纵向栅格隔板，均布置于栅格框架内部，所述横向栅格隔板沿着与栅格框架的上板面和下板面平行方向布置，所述纵向栅格隔板沿着栅格框架的上板面和下板面垂直方向布置且与横向栅格隔板相交，将栅格框架分割成多个镂空栅格孔，
[0011]栅格进气口，布置于基础单翼下表面前缘区域，通过横向栅格隔板上端面与栅格框架的上板面之间形成的空腔构成，
[0012]栅格出气口，布置于布置于基础单翼上表面，通过横向栅格隔板下端面与栅格框
架的下板面之间形成的空腔构成。
[0013]优选的，所述栅格框架的导流角为
‑
10
°
～
‑
20
°
。
[0014]优选的，所述栅格框架整体格宽为基础单翼弦线的长度的10％。
[0015]优选的，所述横向栅格隔板和纵向栅格隔板的厚度为基础单翼弦线的长度的 1％～2％。
[0016]优选的，所述镂空栅格孔的格宽翼弦比为0.14。
[0017]优选的，所述横向栅格隔板布置数量为1，所述纵向栅格隔板布置数量为2。
[0018]本技术的有益效果：
[0019]本技术设计的改善机翼大攻角流动特性的栅格融合翼适用于低速及亚音速大攻角状态，由基础单翼、栅格框架、栅格隔板三部分组成，栅格的布置方式为镂空机翼(机翼开孔)形式，栅格进气口布置于基础单翼前缘下表现区域，栅格排气口布置于基础单翼上表面。本技术设计的栅格融合翼可以在不额外消耗能量、不产生附加阻力的情况下有效抑制机翼大攻角气流分离，增大机翼的失速攻角，提升机翼的最大升力系数。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本技术的一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼的全局视图；
[0022]图2为本技术的一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼的上表面视图；
[0023]图3为本技术的一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼的下表面视图；
[0024]图4为栅格融合翼剖面视图；
[0025]图5为栅格融合翼导流角；
[0026]图6为单翼及栅格融合翼流场流线图；(a)单翼；(b)栅格融合翼；
[0027]图7为单翼及不同导流角栅格融合翼升力系数、阻力系数随攻角变化曲线 (Ma＝0.6)；(a)升力系数随攻角变化曲线；(b)阻力系数随攻角变化曲线。
[0028]其中，1
‑
栅格框架；2
‑
基础单翼；3
‑
横向栅格隔板；4
‑
纵向栅格隔板；5
‑
栅格排气口；6
‑
栅格进气口；7
‑
导流角。
具体实施方式
[0029]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0030]因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的
实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0031]本技术具体提供了一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼，如图1
‑
5所示，所述栅格融合翼包括
[0032]基础单翼，
[0033]栅格框架，布置于基础单翼上形成镂空机翼结构，
[0034]横向栅格隔板和纵向栅格隔板，均布置于栅格框架内部，所述横向栅格隔板沿着与栅格框架的上板面和下板面平行方向布置，所述纵向栅格隔板沿着栅格框架的上板面和下板面垂直方向布置且与横向栅格隔板相交，将栅格框架分割成多个镂空栅格孔，
[0035]栅格进气口，布置于基础单翼下表面前缘区域，通过横向栅格隔板上端面与栅格框架的上板面之间形成的空腔构成，
[0036]栅格出气口，布置于布置于基础单翼上表面，通过横向栅格隔板下端面与栅格框架的下板面之间形成的空腔构成。
[0037]本技术的栅格融合翼装置几何特征描述如下：
[0038]1)栅格框架的导流角为
‑
10
°
～
‑
20
°
，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼，其特征在于，所述栅格融合翼包括基础单翼，栅格框架，布置于基础单翼上形成镂空机翼结构，横向栅格隔板和纵向栅格隔板，均布置于栅格框架内部，所述横向栅格隔板沿着与栅格框架的上板面和下板面平行方向布置，所述纵向栅格隔板沿着栅格框架的上板面和下板面垂直方向布置且与横向栅格隔板相交，将栅格框架分割成多个镂空栅格孔，栅格进气口，布置于基础单翼下表面前缘区域，通过横向栅格隔板上端面与栅格框架的上板面之间形成的空腔构成，栅格出气口，布置于布置于基础单翼上表面，通过横向栅格隔板下端面与栅格框架的下板面之间形成的空腔构成。2.根据权利要求1所述的一种用于低速大攻角流动特性改善的栅格融合翼，其特征在于，所述栅格框架的导流角为
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【专利技术属性】
技术研发人员：米百刚，詹浩，刘汉宇，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：新型
国别省市：