带有流动影响装置结构的飞机制造方法及图纸

一种飞机(F)，具有结构(20)以及飞行控制装置(50)，所述结构(20)包括沿翼展方向延伸的、在每个机翼(M；1a、1b)的至少一个表面区段(10；11a、12a；11b、12b)上的、用以影响流经表面部分(10；10K)流体的流动影响装置(16；16K)以及用以测量各部分(10；11a、12a；11b、12b)流动状态的流动状态传感装置(17；17K)，其中，飞行控制装置(50)具有流动影响目标参数设定装置(30)，其与用于产生目标参数(30a)的流动影响装置(17；17K)的结构(15)相连，目标参数(30a)是至少一个表面区段(10；10K)的流动影响装置(16；16K)的目标参数，其中，流动影响装置(16；16K)设计成使用目标参数(30a)改变位于区段(10；10K)中的局部升力系数或阻力和升力系数之间的相关性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有流动影响装置结构的飞机本申请主张2009年12月8日申请的德国专利申请号No.102009057405.0以及2009年12月8日申请的美国临时专利申请号No.61/267,514的优先权，其公开内容通过引用并入此处。本专利技术涉及一种带有流动影响装置结构的飞机。从现有技术可知，流动影响装置是集成到飞机的机翼中，使用所述装置，可稳定机翼区段的局部空气动力流动状态。其设置在此处，特别能减少机翼上的湍流，从而防止由于在飞行的关键阶段形成局部湍流而导致局部升力系数的降低。本专利技术旨在提供可增加所控飞机空气动力性能的措施。本专利技术提供一种飞机，其具有各自的结构以及飞行控制装置，所述结构包括沿翼展方向延伸的、在每个机翼的至少一个表面区段上的、用以影响流经所述表面部分流体的流动影响装置以及用以测量各部分流动状态的流动状态传感装置，其中，所述飞行控制装置具有流动影响目标参数设定装置，其与用于产生目标参数的流动影响装置的结构相连，所述目标参数是所述至少一个表面区段的流动影响装置的目标参数，其中，所述流动影响装置设计成使用目标参数改变位于所述区段中的局部升力系数或阻力和升力系数之间的相关性。本专利技术可实现的优点包括以下几个方面：·改进的飞行物体的灵活性，从而以受控的方式飞行经过临时的和/或不稳定的飞行状态；·飞行物体的更高性能及其可维持性；·飞机进行短期、受控的起飞和降落的能力；·可抑制强风、强上升气流和下降气流或湍流以及其他不稳定流动状态的影响；·关于给出特定、所需的升力、阻力或升力/阻力比的入射角的扩展潜在飞行范围；·与飞机设计相结合，从而减少后缘装置或后缘襟翼的技术支出和重量以实现高升力，并因此实现畅通的泄流从而减少整流罩、降低后缘装置的流阻并在后缘装置上实现较好的升力；·改进的与巡航高度的滑动性能相关的翼型布局，其中，可减少对高升力所需的关注，这是因为后者以由本专利技术来解决；·可提高控制面的效率，从而使其能够采用更小的控制面或更灵活的飞行行为；·可降低进场着陆的进场速度，这样，同一飞机尺寸只需要较短的起落跑道。另外，本专利技术可设置流动控制系统的可变体积/质量流动进行后缘襟翼上分离深度的调整，进一步控制升力系数以及阻力系数，从而启动飞机的进场程序，使其按给定的入射角变化范围以恒定、高下滑角且无推力校正的方式进场。本专利技术的一个应用允许在飞行中加油，其条件是在加油过程中调节升力系数，从而可通过自主调整后缘襟翼上的分离深度或设置流动控制系统的可变体积/质量流动而使一架飞机的质量均匀增加并使另一架飞机的质量均匀下降。本专利技术还可以改进飞行操作模式的开发(“飞行程序设计”)：通过调节体积质量流动对所需飞行程序的飞行状态所必需的升力系数或阻力系数进行调整，例如：通过改变体积流动调整升力系数，从而实现流动控制系统的按给定结构尺寸的破坏性流动以及相对于将致动器系统并入所述系统集成的边界条件。根据本专利技术，可通过影响流经后缘襟翼的流动而抑制强风、强上升气流和下降气流或湍流，以及其他不稳定的流入状态，从而可通过调整分离深度或分离度以确保升力。根据本专利技术，流动影响目标参数设定装置可具有被致动时可产生目标参数的控制输入装置，或者使用预定操作模式以产生目标参数的自动驾驶装置，例如：使所述飞机在规定的期望路径上飞行的连续路径控制的目标参数等。根据本专利技术所述的飞机设计成，旨在将飞行控制装置配置成飞行状态控制装置或具有一个除流动状态控制装置外的飞行状态控制装置。以这种方式设计的飞行状态控制装置旨在可使用流动影响目标参数设定装置的目标参数和飞行状态传感装置的传感信号将输入信号传输至与飞行控制装置功能连接的流动状态控制装置。另外，所述流动状态控制装置可以如此设计，旨在使用飞行状态控制装置的输入信号以及每一区段流动状态传感装置的传感信号以产生致动每一区段的流动影响装置的流动状态调整命令，并将其传输至每一区段的流动影响装置，从而基于所述流动影响目标参数设定装置的目标参数控制所述飞机。本专利技术所提供的飞行状态控制装置具有区段致动功能，其设计成发送这些调整命令至每一区段的所述流动影响装置和/或发送调整命令至致动器，所述调整命令是基于飞行状态控制装置调整信号经过优化而产生，所述优化考虑了流动影响装置和/或调整襟翼的致动器当时能获得的力和/或动力。根据本专利技术所述的流动影响装置的结构包括：位于一个或多个区段的排气口和位于机翼的用于换气和/或虹吸的流动产生装置，流体可通过所述流动产生装置从排气口进行换气或虹吸，从而影响在所述区段局部产生的升力系数。进一步，所述流动影响装置的结构另外包括位于一个或几个区段的吸气口和位于机翼且与吸气口以流动方式相连的吸气装置，流体可通过所述吸气装置从吸气口吸入，从而影响所述区段局部产生的升力系数。根据本专利技术所述，所述流动影响装置的结构由位于一个或多个区段的扬声器装置组成，当其被激活时，其可通过产生空气波动影响所述区段局部产生的升力系数。可替换地或附加地，所述流动影响装置的结构由位于机翼表面且设置于一个或多个区段的压电驱动器组成，当其被激活时，其可通过产生空气波动影响所述段局部产生的升力系数。所述流动影响装置的结构还可具有调整襟翼和调节尾部的致动器，其中所述流动影响装置的目标参数由流动产生装置的目标参数和用以调节调整襟翼的致动器的目标参数构成。根据本专利技术所述，所述至少一个区段包括多个区段，从所述机翼的翼展方向看，其成一个在另一个之后地设置。流动状态设定点条目一般包括使用飞机相关状态的机翼载荷分布装置或功能，从而以与各区段相关的流值形式确定在机翼上的设定点的载荷分布，并将其作为机翼上具有规定载荷分布的设定点值。可替换或附加地，所述流动状态设定点条目通常可包括强风改善功能，其可使用飞机相关的状态确定各区段升力系数的所需变化。所述飞行控制装置的强风改善装置或功能件的设计旨在产生目标参数，从而对受强风影响的机翼上不稳定载荷进行补偿。特别地，作为输入变量，所述强风改善装置可由飞行位置传感装置(惯性测量单元“IMU”)和/或惯性传感器确定加速度变量和/或旋转速度变量，以及位于机翼和/或机身局部适当位置的传感装置的加速度变量和/或旋转速度变量。下面结合附图对本专利技术进一步说明：·图1为集成有根据本专利技术的流动影响装置的飞机的立体图；·图2为机翼的横截面示意图，该机翼设有根据本专利技术的流动影响装置和设置在该流动影响装置的至少一区段上的流动状态传感器，以及非必选地设有可经由带有致动器的调整装置进行调节的调整襟翼。·图3为根据本专利技术的飞行控制器的例示性实施例，其具有包括飞行状态控制装置和流动状态控制装置的飞行控制装置，其中，通过流动状态控制装置，且基于飞行状态控制装置的输入信号和每一区段的流动状态传感装置的传感信号，产生用以致动每一区段的流动影响装置的流动状态调整命令和并传输给流动影响装置。图中具有相同或相似功能的组件及功能件均附有相同的参考编号。如用来理解本专利技术的图1所示，一种受控制飞机F的例示性实施例，其按惯例设置有两个机翼1a、1b，且每个机翼具有至少一个副翼5a或5b。如图1所示的所述飞机在各机翼上10a、10b上进一步具有三个前缘增升装置3a、3b以及三个后缘增升装置4a、4b。非必选地，每个所述机翼1a、1b可具有多个扰流板(未在图1中示出)。在图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.08 DE 102009057405.0;2009.12.08 US 61/267,1.一种飞机(F)，其具有在每个机翼(M；1a、1b)的至少一个表面区段(10；10K；11a、12a；11b、12b)上各自的结构(20)以及飞行控制装置(50)，所述结构(20)包括沿翼展方向延伸的、用以影响流经各自的所述至少一个表面区段(10；10K；11a、12a；11b、12b)流体的流动影响装置(16；16K)以及用以测量各表面区段(10；10K；11a、12a；11b、12b)流动状态的流动状态传感装置(17；17K)，其中，所述飞行控制装置(50)具有流动影响目标参数设定装置(30)，所述目标参数设定装置与流动影响装置(16；16K)的结构(15)相连用于产生目标参数(30a)，所述目标参数(30a)是所述至少一个表面区段(10；10K；11a、12a；11b、12b)的流动影响装置(16；16K)的目标参数，其中，所述流动影响装置(16；16K)设计成，使用目标参数(30a)改变位于所述至少一个表面区段(10；10K；11a、12a；11b、12b)中的局部升力系数或改变阻力系数和升力系数之比，所述流动影响目标参数设定装置(30)包括基于预定操作模式产生目标参数(30a)的自动驾驶装置(33)。2.根据权利要求1所述的飞机，其特征在于：·所述飞行控制装置(50)具有飞行状态控制装置(70)和流动状态控制装置(60)；·所述飞行状态控制装置(70)设计成，使用所述流动影响目标参数设定装置(30)的所述目标参数(30a)和飞行状态传感装置(40)的传感信号(40a)，将输入信号(66)传输至与所述飞行控制装置(50)功能连接的所述流动状态控制装置(60)；·所述流动状态控制装置(60)使用飞行状态控制装置(70)的输入信号(66)和每一表面区段(10；10K；11a、12a；11b、12b)的所述流动状态传感装置(17；17K)的传感信号(17a)以产生致动每一表面区段(10；10K；11a、12a；11b、12b)的所述流动影响装置(16；16K)的流动状态调整命令(361)，并将该流动状态调整命令传输至每一表面区段(10；10K；1...

【专利技术属性】
技术研发人员：布克哈德·哥林，鲁迪伯特·金，乌尔里希·诺格尔·亨氏，沃尔夫冈·倪澈，
申请(专利权)人：空中客车运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：