具有正弯度的水平尾翼的制作方法
【专利说明】
[0001] 相关申请案的交叉参考
[0002] 本申请案依据2013年7月22日申请的标题为"具有正弯度的水平尾翼 (TAILPLANEWITHPOSITIVECAMBER)"的美国临时专利申请案第61/856, 980号的优先权， 其完整内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
[0003]本公开大致涉及飞机气动力面且更具体地涉及飞机的水平尾翼。
【背景技术】
[0004] 水平尾翼（也称作水平安定面）是位于固定翼飞机以及其它非固定翼飞机（诸如 直升飞机和旋翼飞机）的主升力面后方的尾部（尾翼）上的相对较小的升力面。水平尾翼 通常提供稳定性和控制。在许多飞机上，水平尾翼组合件由配备铰接后表面（其被称作升 降舵）的固定表面组成。许多大型客机和运输机具有缓慢移动的可配平水平安定面的特 征，其与一个或更多个独立移动的升降舵组合。升降舵由驾驶员或自动驾驶仪控制并且主 要用于改变飞机的姿态，而整个组合件用于配平（维持水平静态平衡）并且在俯仰轴上稳 定飞机。
[0005] 传统的水平尾翼通常被设计来在某些飞行阶段（例如，诸如在巡航期间）提供期 望的气动力性能。但是，在一些飞行情况中，水平尾翼周围的气流条件可能因需要大量力来 移动升降舵而使升降舵难以使用。在无升降舵的电传飞行系统或其它形式的驾驶辅助致动 的飞机上，在所述状况下移动升降舵所需的增大量的力必须由驾驶员施加并且可能因此增 加驾驶员工作量。
[0006] 因此期望改进。
[0007] 概述
[0008]本公开描述有关飞机的气动力面的装置和组合件。例如，本公开描述用于固定翼 飞机的水平尾翼，其中水平尾翼的至少一部分成正弯度。在一些实施方案中，水平尾翼的弯 度量可沿着水平尾翼的翼展变化。
[0009]在一个方面中，本公开描述飞机的水平尾翼。水平尾翼可包括：安定面，其具有固 定形状；和升降舵，其可移动地固定至安定面，升降舵可相对于安定面从中立位置移动，当 升降舵位于中立位置中时，安定面和升降舵界定具有正弯度的机翼横截面形状。
[0010] 在另一个方面中，本公开描述飞机的尾翼。尾翼可包括：尾翼结构；和水平尾翼， 其固定至尾翼结构，水平尾翼包括具有固定形状的水平安定面和可移动地固定至水平安定 面的升降舵，升降舵可相对于水平安定面从中立位置移动，当升降舵处于中立位置中时，水 平安定面和升降舵界定在水平尾翼的至少一部分中具有正弯度的机翼形状。
[0011] 在进一步方面中，本公开描述飞机的水平尾翼。水平尾翼可包括：安定面，其具有 固定形状；和升降舵，其可移动地固定至安定面，升降舵可相对于安定面从中立位置移动， 当升降舵位于中立位置中时，安定面和升降舵界定具有沿着水平尾翼的翼展变化的弯度量 的机翼。
[0012] 在其它方面中，本公开描述包括本文中公开的尾翼和/或水平尾翼的飞机。
[0013] 在一个预期的实施方案中，提供飞机的水平尾翼。水平尾翼包括具有固定形状的 安定面和可移动地固定至安定面的升降舵。升降舵可相对于安定面从中立位置移动。当升 降舵处于中立位置中时，安定面和升降舵界定具有正弯度的机翼横截面形状。
[0014] 预期机翼横截面形状的弯度量沿着水平尾翼的翼展变化。
[0015] 此外，本发明提供在水平尾翼的舷内部分中比在水平尾翼的舷外部分中大的正弯 度。
[0016] 对于本发明的另一个预期的实施方案，水平尾翼的舷内部分可成正弯度并且水平 尾翼的舷外部分可成负弯度。
[0017] 在一个实施方案中，水平尾翼的至少一部分中的正弯度是机翼横截面形状的对应 翼弦长的至少0.25%。
[0018] 在水平尾翼的另一个实施方案中，机翼横截面形状的最大正弯度在机翼横截面形 状的对应翼弦长的0. 25%与8%之间。
[0019] 更进一步，预期水平尾翼的机翼横截面形状的最大正弯度可在机翼横截面形状的 对应翼弦长的0. 5%与4%之间。
[0020] 在水平尾翼的另一个预期的实施方案中，机翼横截面形状的最大正弯度位于从机 翼横截面形状的前缘开始在机翼横截面形状的翼弦的30%与80%之间。
[0021] 如由本发明提供，水平尾翼可被构造，使得机翼横截面形状的最大正弯度位于从 机翼横截面形状的前缘开始在机翼横截面形状的翼弦的40%与70%之间。
[0022] 对于水平尾翼，预期最大正弯度可被安置在水平尾翼的邻近飞机结构的根部部分 上。
[0023] 在水平尾翼的进一步实施方案中，舷内部分可被构造为固定至飞机的结构和舷外 部分，其中机翼形状的弯度量在水平尾翼的舷内部分中与在水平尾翼的舷外部分中不同。
[0024] 对于水平尾翼的其它实施方案，机翼形状的正弯度可能在水平尾翼的舷内部分中 比在水平尾翼的舷外部分中大。
[0025] 本发明也提供飞机的尾翼。尾翼包括尾翼结构和固定至尾翼结构的水平尾翼。水 平尾翼包括具有固定形状的水平安定面和可移动地固定至水平安定面的升降舵。升降舵可 相对于水平安定面从中立位置移动。当升降舵处于中立位置中时，水平安定面和升降舵界 定在水平尾翼的至少一部分中具有正弯度的机翼形状。
[0026] 在一个实施方案中，本发明提供尾翼，其中机翼横截面形状的弯度量沿着水平尾 翼的翼展变化。
[0027] 对于本发明的尾翼，预期正弯度可能在水平尾翼的舷内部分中比在水平尾翼的舷 外部分中大。
[0028] 对于尾翼的一些实施方案，水平尾翼的舷内部分可成正弯度且水平尾翼的舷外部 分可成负弯度。
[0029] 对于尾翼的其它实施方案，机翼横截面形状的最大正弯度在机翼横截面形状的对 应翼弦长的〇. 25%与8%之间。
[0030] 更进一步，尾翼的可被构造，使得机翼横截面形状的最大正弯度在机翼横截面形 状的对应翼弦长的0. 5%与4%之间。
[0031] 替代地，尾翼可被构造，使得机翼横截面形状的最大正弯度位于从机翼横截面形 状的前缘开始在机翼横截面形状的翼弦的30%与40%之间。
[0032] 在尾翼的进一步实施方案中，机翼横截面形状的最大正弯度位于从机翼横截面形 状的前缘开始在机翼横截面形状的翼弦的40%与70%之间。
[0033] 在另一个预期的实施方案中，水平尾翼的舷内部分可移动地固定至尾翼结构。
[0034] 此外，预期尾翼结构包括垂直尾翼，水平尾翼的根部部分固定至所述垂直尾翼。在 一个或更多个预期的实施方案中，水平尾翼的根部部分可成正弯度。
[0035] 本发明也提供飞机的水平尾翼。水平尾翼包括具有固定形状的安定面和可移动地 固定至安定面的升降舵。升降舵可相对于安定面从中立位置移动。当升降舵处于中立位置 中时，安定面和升降舵界定具有沿着水平尾翼的翼展变化的弯度量的机翼。
[0036] 在本发明的水平尾翼的一个实施方案中，机翼的至少一部分成正弯度。
[0037] 如可从上文了解，本发明也涵盖飞机，其包括上文描述和/或建议以及下文描述 和/或建议的水平尾翼、尾翼和任何其它组件和变化。
[0038] 将从下文包括的详细描述和附图了解本申请案的主题的这些和其它方面的进一 步细节。
【附图说明】
[0039] 现参考附图，其中：
[0040] 图1是示例性飞机的俯视图；
[0041] 图2是图1的飞机的尾翼的轴测图；
[0042] 图3A至图3D示出在沿着水平尾翼的翼展的不同位置取得的图2的尾翼的水平尾 翼的横截面剖面；
[0043] 图4示出图2的尾翼的水平尾翼的正视图；
[0044] 图5A至图5C分别示出图2的尾翼的水平尾翼的根部上的横截面剖面、厚度分布 和弯度分布；
[0045] 图6A至图6C分别示出在图2的尾翼的水平尾翼的翼展的19%处的横截面剖面、 厚度分布和弯度分布；
[0046] 图7A至图7C分别示出在图2的尾翼的水平尾翼的翼展的33%处的横截面剖面、 厚度分布和弯度分布；
[0047] 图8A至图8C分别示出图2的尾翼的水平尾翼的尖端上的横截面剖面