专利名称：一种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法
技术领域：
本发明涉及一种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法，属于航空机体噪声技术领域。
背景技术：
随着社会的发展和工业技术的进步，人们对民用航空工业提出了越来越严格的环保要求。国际民航组织制定了航空器噪声审定的建议标准，美国、欧洲等基于此制定了一系列飞机噪声适航条例，对民用客机噪声水平加以限制。这些对于我国正在研制的大型民用客机来说无疑是巨大的挑战，噪声水平成为其能否取得适航证及未来在世界航空领域占据一席之地的关键因素之一。现代大型民机在起飞和着陆阶段，在综合考虑增升效果和机构复杂性后，普遍采用的三段翼形式来达到增升效果。其中，增升装置包括前缘缝翼和后缘襟翼。图1显示了一个三段翼构型的机翼组成，包含前缘缝翼1、主翼2和后缘襟翼3三个部分。现如今，在大型民机起飞和降落阶段，随着发动机噪声逐渐减小，机体噪声逐渐占据主导地位，其噪声源包括飞机增升装置和起落架。增升装置气动噪声主要由前缘缝翼气动噪声和后缘襟翼侧源气动噪声组成。飞行试验和风洞实验一致表明，在飞机着陆阶段，前缘缝翼气动噪声不容忽视。前缘缝翼气动噪声频谱是典型的宽带噪声谱，其间包含着不同频率的单音噪声。其中，在高频气动噪声组成中，噪声频谱图中出现明显的尖峰。对于高频气动噪声尖峰值的出现，如今普遍归因于缝翼尾缘涡脱落行为。因此，改变缝翼尾缘涡脱落行为必然会对高频气动噪声产生影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法。—种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法，具体为在前缘缝翼的尾缘处，沿机翼展向设置一排小孔，小孔之间等间距设置。所述的小孔展向打孔率为2%，即通过小孔中心沿缝翼展向方向做一线段，线段长度为缝翼展向厚度，其中，所有小孔直径在此线段上所占据的长度和为整个展向厚度的2%。所述的小孔直径为O. 8 1mm，小孔中心与尾缘的距离为3 5mm。本发明的优点在于(I)本发明通过在前缘缝翼尾缘附近沿展向打通一排小孔，由于缝翼上下表面压差，使得下表面的少量气流通过小孔流向上表面，局部改变尾缘前的气流流动，进而影响尾缘涡脱落行为。(2)本发明中不仅声波在小孔中会消耗部分能量，而且主要通过改变缝翼尾缘涡脱落行为而达到降低由缝翼产生的高频尖频气动噪声的目的，同时保证气动力基本不受影响，且在工程应用上便于实现。
图1是现有技术中的三段翼机构示意图；图2是本发明缝翼尾缘附近的小孔示意图；图3a是本发明机翼展向打孔方式整体示意图；图3b图3a的局部放大示意图。图中1-前缘缝翼；2-主翼；3_后缘襟翼；4_小孔。
具体实施例方式下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。 本发明是一种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法，具体为在前缘缝翼I的尾缘处，沿机翼展向设置一排小孔4，小孔4之间等间距设置。小孔4直径为0.小孔中心与尾缘的距离为3 5mm，展向打孔率为2%，即通过小孔4中心沿缝翼展向方向做一线段，线段长度为缝翼展向厚度，其中，所有小孔4直径在此线段上所占据的长度和为整个展向厚度的2%。如图2所示，在前缘缝翼I的尾缘附近，沿机翼展向打通一排小孔4，由于压差可以使得前缘缝翼I下表面的少量气流通过小孔4流向前缘缝翼I的上表面，局部改变尾缘前的气流流动，进而影响尾缘涡脱落行为。声波在小孔4中会消耗部分能量，且尾缘涡脱落能量的消耗也会增大，由此达到降低由前缘缝翼I产生的高频尖频气动噪声的目的。另外，由于打孔位置距离前缘缝翼I尾缘很近，而前缘缝翼I尾缘附近位置对气动力的贡献很小，且在控制打孔率较小的基础上，通过打通小孔4降噪的方式是可以保证气动力基本不受影响的。而且，打穿小孔4在工程应用上是便于实现的。实施例设前缘缝翼I尾缘厚度为4mm，机翼展向厚度为600mm。具体的展向打孔方式见图3a,取小孔4直径为Imm,每两个小孔4中心的间隔为53mm,总共12个小孔4。图3b为图3a的局部打孔放大图，显示了边缘小孔4的位置和大小，小孔4中心与尾缘的距离为4mm，与展向边缘的距离为8mm。由此得到的打孔率为2%。发明基于在大型民机前缘缝翼尾缘附近穿孔的降低前缘缝翼气动噪声的方法，在保证气动力基本不受影响的基础上，可以达到降低由缝翼产生的高频尖频气动噪声的目的，而且此方法在工程应用上是便于实现的。
权利要求
1.一种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法，具体为在前缘缝翼的尾缘处，沿机翼展向设置一排小孔，小孔之间等间距设置。
2.根据权利要求1所述的一种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法，所述的小 孔展向打孔率为2%，即通过小孔中心沿缝翼展向方向做一线段，线段长度为缝翼展向厚度，其中，所有小孔直径在此线段上所占据的长度和为整个展向厚度的2%。
3.根据权利要求1或者2所述的一种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法，所述的小孔直径为O. 8 1mm，小孔中心与尾缘的距离为3 5mm。
全文摘要
本发明公开了一种基于尾缘微穿孔降低前缘缝翼气动噪声的方法，具体为在前缘缝翼的尾缘处，沿机翼展向设置一排小孔，小孔之间等间距设置。所述的小孔展向打孔率为2%，即通过小孔中心沿缝翼展向方向做一线段，线段长度为缝翼展向厚度，其中，所有小孔直径在此线段上所占据的长度和为整个展向厚度的2%。所述的小孔直径为0.8~1mm，小孔中心与尾缘的距离为3~5mm。本发明中不仅声波在小孔中消耗部分能量，而且主要由于缝翼上下表面压差，使得下表面的少量气流通过小孔流向上表面，通过局部改变尾缘前的气流流动，进而影响尾缘涡脱落行为，由此达到降低由缝翼产生的高频尖频气动噪声的目的，同时保证气动力基本不受影响，且在工程应用上便于实现。
文档编号B64C21/02GK103010459SQ20121053187
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者刘沛清, 李芳丽, 屈秋林, 郭昊, 田云, 刘晓斌 申请人:北京航空航天大学