一种民用飞机尾椎的改进结构的制作方法

文档序号:11738861阅读:1227来源:国知局
一种民用飞机尾椎的改进结构的制作方法与工艺

本实用新型涉及飞机部件领域,具体涉及一种民用飞机尾椎的改进结构。



背景技术:

民用飞机指的是用于非军事用途的飞机。一般民用飞机分为商业飞机和通用飞机,商业飞机通常为以运输为目的的客机和货机等,比如波音737,空客A320等都是从事人员运输的商业飞机。通用飞机一般指的是从事特定任务的飞机,比如公务机,农业机,体育运动机等。民用飞机作为一种运人载物的交通工具,特别强调其安全性,经济性和舒适性,对于旅客来说,保证旅客在飞行中的生命安全是最首要的要求,经济性的要求不是那么重要,而对于运营商业飞机的航空公司来讲,经济性则非常重要,没有经济性优势的飞机,注定无法在市场竞争中长期存在。如图1所示,1ˊ为飞机尾椎,飞机尾椎指的是飞机机身尾部的一段结构,尾椎作为飞机机身的一部分,在整个飞机结构上起到以下作用:1、保持飞机机体的气动外形结构,2、减少飞机启动时,APU(Auxiliary Power Unit,辅助动力装置)装置产生的噪音;如图2所示,现有民用飞机尾椎结构一般设计成漏斗状,但是其存在以下缺陷:众所周知,飞机在飞行过程中,受到的阻力大部分为空气与飞机机体表面产生的摩擦阻力,阻力越大,运输相同人员或物资所需油耗也越大,经济性也越差;现有的飞机尾椎结构由于工艺的限制,通常设计为光滑的表面,但在飞机的飞行过程中,气体流过光滑的表面时,表面会产生大量的涡流,涡流和表面作用还有相邻的涡流作用会使表面附近的涡流迅速向外射出,这时它们会和外层的涡流纠缠扭曲在一起,使它的瞬时速度变大,涡流迅速向外层射出转变和外层的混乱的流动是动量交换的形式,也构成了影响流体阻力的主要因素,造成现有飞机尾椎的气动效率并不是很高,因此改进尾椎机构来减少这种涡流的外射是减阻的关键因素。



技术实现要素:

针对上述问题,本申请提供了一种新型飞机尾椎结构,改善了尾椎的气动性能,减少了空气阻力,提高了燃油经济性,其技术方案如下:

一种民用飞机尾椎的改进结构,包括尾椎主体,所述尾椎主体表面布满有由若干个菱形状基片组成的皮层,基片以交替平行方式排列在尾椎主体表面上,任意两个相邻基片之间留有沟槽,沟槽延伸的方向与基片的边缘平行,尾椎主体上沟槽的连线形成交叉的网状结构,所述基片上设有多道相互平行的凸筋,凸筋延伸的方向与滑过尾椎主体上的气体流动方向一致,基片上的凸筋从中间往两边高度逐渐降低,相邻两道凸筋连接处圆滑过渡,所述基片、凸筋为一体结构。

进一步地,所述基片上位于最外侧的凸筋高度为1.8mm,位于最中间的凸筋高度为6.3mm。

进一步地,所述基片、凸筋一体结构的材质为钛铝合金。

依据上述技术方案,采用仿生学原理,将原本光滑的飞机尾椎表面设计成类似鲨鱼鱼鳞结构的皮层,皮层由若干个菱形状基片按一定排列方式组成,任意两个相邻基片之间留有沟槽,基片上设有多道相互平行的凸筋,基片上的凸筋从中间往两边高度逐渐降低;当飞机在空气中飞行时,气体滑过本实用新型的飞机尾椎时,首先撞击位于尾椎主体前端的基片上的凸筋,气流沿着凸筋延伸方向流动,并且气流在基片上流动的过程中,气流从中间往两边递进,一部分汇聚集中通过沟槽往下流动,另一部分顺着凸筋往下一个相邻的基片流动,重复此过程,气流从尾椎主体前端流动到末端,改变了气流在尾椎主体上的流场,避免了表面产生涡流,大大减少了飞行过程中尾椎结构的气动阻力,减少了飞行中的油耗,提高了飞机的载运比,从而为航空公司创造了更大的价值。

附图说明

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1为现有飞机尾椎在飞机上的位置示意图;

图2为现有飞机尾椎的结构示意图;

图3为本实用新型的结构示意图(显示部分皮层);

图4为图3中A局部示意图;

图5为图4中单个基片横切示意图。

其中,1ˊ、飞机尾椎;1、尾椎主体;2、基片;3、沟槽;4、凸筋。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图3、图4、图5所示,一种民用飞机尾椎的改进结构,包括尾椎主体1,所述尾椎主体1表面布满有由若干个菱形状基片2组成的皮层,基片2以交替平行方式排列在尾椎主体1表面上,任意两个相邻基片2之间留有沟槽3,沟槽3延伸的方向与基片2的边缘平行,尾椎主体1上沟槽3的连线形成交叉的网状结构,所述基片2上设有多道相互平行的凸筋4,凸筋4延伸的方向与滑过尾椎主体1上的气体流动方向一致,基片2上的凸筋4从中间往两边高度逐渐降低,相邻两道凸筋4连接处圆滑过渡,所述基片2、凸筋4为一体结构。

所述基片2上位于最外侧的凸筋4高度h为1.8mm,位于最中间的凸筋4高度H为6.3mm。

所述基片2、凸筋4一体结构的材质为钛铝合金。

本实用新型的工作原理:

当飞机在空气中飞行时,气体滑过本实用新型的飞机尾椎时,首先撞击位于尾椎主体1前端的基片2上的凸筋4,气流沿着凸筋4延伸方向流动,并且气流在基片2上流动的过程中,气流从中间往两边递进,一部分汇聚集中通过沟槽3往下流动,另一部分顺着凸筋4往下一个相邻的基片2流动,重复此过程,气流从尾椎主体1前端流动到末端,改变了气流在尾椎主体1上的流场,避免了表面产生涡流,大大减少了飞行过程中尾椎主体1的气动阻力。

以上应用了具体个例对本实用新型进行阐述,只是用于帮助理解本实用新型,并不用以限制本实用新型。对于本实用新型所属技术领域的技术人员,依据本实用新型的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

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