一种带有近距耦合导流片的下单翼飞机的制作方法

1.本实用新型属于飞机技术领域，具体地说，本实用新型涉及一种带有近距耦合导流片的下单翼飞机。


背景技术：

2.下单翼飞机是指飞机机翼与机身结合点在机身下部的飞机，其它结合方式还有中单翼、上单翼，即机翼与机身在后者中部、上部连接。下单翼布局是民航客机、通航固定翼飞机常用的布局形式之一，具有易于布置起落架、发动机位置低便于维修、便于安排客舱等优点，其缺点是在机翼和机身连接处易出现气流分离，导致气动阻力较大，以及不适用于特定用途的飞机等。
3.近距耦合鸭翼是主流的战斗机先进气动布局设计技术之一，采用这种技术的典型飞机有瑞典的jas39、法国的阵风、中国的歼10等。近距耦合鸭翼的主要机理是在飞机机翼前上方较近的位置布置鸭翼，通过在鸭翼上产生较强的尾涡，与后方机翼的涡流形成有利干扰，增强机翼涡升力并推迟升力失速，提升战斗机短距起降、大迎角机动性等性能。
4.下单翼飞机的机翼与机身结合处易出现气流分离区，除非设计较大的整流过渡段，否则会出现阻力增加、升力降低等问题。对于小型飞机其后机身截面通常是收缩的，加剧了上述气流分离，而设计较大的整流过渡段又不可行，因此为了弥补升力的不足需要采用更大的机翼面积，导致飞机结构重量增加、阻力增大。近距耦合鸭翼技术主要用于战斗机，不能直接用于下单翼运输类飞机。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供一种带有近距耦合导流片的下单翼飞机，目的是提高飞行性能。
6.为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：带有近距耦合导流片的下单翼飞机，包括机身、机翼和设置于所述机身上且位于所述机翼根部前上方的近距耦合导流片。
7.所述近距耦合导流片中间剖面的弦长c2＝0.15c1～0.20c1，c1为所述机翼根部的弦长。
8.所述近距耦合导流片距离所述机翼的翼面最小间隙gap＝0.09c1～0.12c1。
9.所述近距耦合导流片的搭接量o/l＝0.01c1～0.03c1。
10.所述近距耦合导流片的安装角θ为负值，其具体量值应当由考虑粘性的数值计算方法确定，满足导流片法向力失速迎角恰好大于机翼失速迎角的条件。
11.本实用新型的下单翼飞机，通过在机翼根部前上方的机身上加装一个导流片，使得导流片的尾涡为机翼根部的气流分离区注入高速气流，显著推迟机翼根部气流分离，使飞机最大升力系数得到提升，同等条件下飞机可以采用较小的机翼面积，从而降低了飞机重量、减小了飞行阻力，提高飞行性能。
附图说明
12.本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
13.图1是本实用新型带有近距耦合导流片的下单翼飞机的结构示意图；
14.图2是近距耦合导流片俯视图尺寸示意图；
15.图3是近距耦合导流片中剖面a
‑
a尺寸示意图；
16.图4是基准飞机加装导流片后的升力特性变化(计算值)；
17.图中标记为：1、机身；2、机翼；3、近距耦合导流片。
具体实施方式
18.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本实用新型的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
19.如图1至图3所示，本实用新型提供了一种带有近距耦合导流片的下单翼飞机，包括机身、机翼和设置于机身上且位于机翼根部前上方的近距耦合导流片。
20.具体地说，如图1至图3所示，机翼和近距耦合导流片左右对称布置，机翼和近距耦合导流片固定连接至机身，机翼和近距耦合导流片朝向机身外侧伸出，近距耦合导流片的展长远小于机翼的展长，近距耦合导流片分别位于同侧机翼的根部前上方。在飞机飞行过程中，近距耦合导流片的尾涡为机翼根部的气流分离区注入高速气流，可以显著推迟机翼根部气流分离，使飞机最大升力系数得到提升，同等条件下飞机可以采用较小的机翼面积，从而降低了飞机重量、减小了飞行阻力，提高飞行性能。
21.近距耦合导流片在俯视图、中剖面内的外形示意图分别见图2、图3。所有的尺寸以中剖面内机翼弦长c1或近距耦合导流片中剖面弦长c2的相对值形式给出。
22.如图2所示，俯视图中，近距耦合导流片高度h＝0.16c1～0.18c1，根弦弦长cr＝1.1c2～1.3c2，尖弦弦长ct＝0.7c2～0.9c2。
23.如图3所示，近距耦合导流片中间剖面的弦长c2＝0.15c1～0.20c1，近距耦合导流片距离机翼的翼面最小间隙gap＝0.09c1～0.12c1，近距耦合导流片的搭接量o/l＝0.01c1～0.03c1，近距耦合导流片的安装角θ为负值，其具体量值应当由考虑粘性的数值计算方法确定，满足导流片法向力失速迎角恰好大于机翼失速迎角的条件。
24.近距耦合导流片的剖面形状为相对厚度为12％～15％，后缘加厚的带弯度翼型，以获得较大的升力及较强的尾涡，同时便于制造。
25.采用数值计算方法研究了近距耦合导流片对某下单翼通航飞机气动特性的影响，结果见图4。从图4可见飞机加装导流片后相对基准飞机，在迎角α≤6
°
范围内对升力特性无明显影响，在α＞6
°
后升力系数逐渐增大，最大升力系数增加了0.2，增加的比例为15％。基准飞机在机翼翼根区域出现了气流分离区，而导流片产生的尾涡通过了此分离区，使分离得到了明显改善。
26.以上结合附图对本实用新型进行了示例性描述。显然，本实用新型具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本实用新型的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种带有近距耦合导流片的下单翼飞机，包括机身和机翼，其特征在于：还包括设置于所述机身上且位于所述机翼根部前上方的近距耦合导流片；所述近距耦合导流片中间剖面的弦长c2＝0.15c1～0.20c1，c1为所述机翼根部的弦长。2.根据权利要求1所述的带有近距耦合导流片的下单翼飞机，其特征在于：所述近距耦合导流片距离所述机翼的翼面最小间隙gap＝0.09c1～0.12c1。3.根据权利要求1或2所述的带有近距耦合导流片的下单翼飞机，其特征在于：所述近距耦合导流片的搭接量o/l＝0.01c1～0.03c1。4.根据权利要求1或2所述的带有近距耦合导流片的下单翼飞机，其特征在于：所述近距耦合导流片的安装角θ为负值。

技术总结
本实用新型公开了一种带有近距耦合导流片的下单翼飞机，包括机身、机翼和设置于所述机身上且位于所述机翼根部前上方的近距耦合导流片。本实用新型的下单翼飞机，通过在机翼根部前上方的机身上加装一个导流片，使得导流片的尾涡为机翼根部的气流分离区注入高速气流，显著推迟机翼根部气流分离，使飞机最大升力系数得到提升，同等条件下飞机可以采用较小的机翼面积，从而降低了飞机重量、减小了飞行阻力，提高飞行性能。提高飞行性能。提高飞行性能。


技术研发人员：刘毅
受保护的技术使用者：中电科芜湖通用航空产业技术研究院有限公司
技术研发日：2020.12.16
技术公布日：2021/10/29