NASAMS(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构的制作方法

本发明涉及飞机全机气动布局设计中的机翼增升装置气动设计，具体涉及一种nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构。

背景技术：

1、机翼的后缘襟翼可以有多种设计型式，民用大型客机在机翼后缘通常采用襟翼展开机构较复杂的多缝襟翼设计型式。在通用飞机机翼后缘襟翼设计中，由于受襟翼展开机构的可靠性、维护性和自身重量等方面的设计约束，通用飞机机翼的后缘襟翼通常采用襟翼展开机构较简洁的单缝富勒式襟翼或固定铰链式襟翼。

2、单缝富勒式襟翼的展开特征是通过曲线滑轨和滑轨小车使襟翼沿机翼弦向做向后的平移和旋转运动，如图1所示。固定铰链式襟翼的展开特征是围绕下沉的固定铰链点做圆弧运动，如图2所示。如果将单缝富勒式襟翼型式和固定铰链式襟翼型式二者进行对比，则单缝富勒式襟翼具有气动增升能力相对较高、阻力相对较小的优点，但单缝富勒式襟翼的襟翼展开机构要相对复杂且重量较大。固定铰链式襟翼在气动增升效率方面不如单缝富勒式襟翼，但其襟翼展开机构非常简单，就是通过襟翼摇臂使襟翼绕固定的铰链点做简单的圆弧运动。因此，如果将襟翼的气动增升能力和襟翼展开机构的复杂性和结构重量等方面做综合评判，单缝富勒式襟翼型式和固定铰链式襟翼型式均具有较好的综合性能。

3、我国运12系列机机翼的翼型一直采用高升力翼型，机翼的后缘襟翼则始终采用单缝富勒式襟翼型式，其中近年研发的运12f飞机机翼内段的翼型采用高升力系列翼型中的nasa ms(1)-0317，该翼型是美国nasa兰利研究中心研发的一款适用于通用飞机的、中等飞行速度(300～500km/h)的高升力翼型。nasa兰利研究中心仅发布了有关nasa ms(1)-0317翼型的几何形状数据，并没有发布有关该翼型的任何后缘襟翼设计数据。因此在运12f飞机机翼后缘襟翼设计中，针对机翼所采用的nasa ms(1)-0317翼型自主设计了一款单缝富勒式襟翼，该单缝富勒式襟翼设计型式已申请并获得一项国家发明专利，见专利授权专利号cn 106800086 b。目前国际上某些通用飞机机翼设计也在采用nasa ms(1)-0317翼型，但尚未发现针对该翼型有公开发布的襟翼设计资料和数据。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，用以提升现有襟翼型式的综合性能。

2、为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

3、一种nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，包括：

4、在nasa ms(1)-0317翼型的基础上，襟翼相对弦长设计为29％，襟翼的固定铰链相对下沉量设计为15％；襟翼前缘相对半径设计为6％、襟翼相对厚度设计为22％；襟翼舱在翼型弦线方向的水平长度设计为12％翼型弦长、襟翼舱后缘角设计为5°；最大设计襟翼偏度为25°，设计襟翼缝道宽度为1.4％翼型弦长，设计襟翼缝道重叠量为4.5％翼型弦长。

5、进一步地，所述襟翼相对弦长是指襟翼自身的弦长与完整翼型的弦长之比。

6、进一步地，所述襟翼的固定铰链相对下沉量是指从固定铰链位置到翼型弦线的距离与翼型弦长之比。

7、进一步地，所述襟翼前缘相对半径是指襟翼前缘曲线的内切圆半径与襟翼自身弦长之比，襟翼相对厚度是指襟翼剖面的最大厚度与襟翼自身弦长之比。

8、进一步地，所述襟翼舱是当襟翼收上时用于容纳襟翼头部的主翼后部的曲线形凹形舱

9、进一步地，所述设计襟翼缝道宽度是指在最大设计襟翼偏度下，收敛形襟翼缝道最窄处的宽度。

10、进一步地，所述设计襟翼缝道重叠量是指在最大设计襟翼偏度下，襟翼前缘点和襟翼舱后缘点在翼型弦线方向的距离。

11、一种运输机，所述运输机的翼型采用nasa ms(1)-0317翼型以及所述固定铰链式襟翼设计结构。

12、与现有技术相比，本发明具有以下技术特点：

13、1.现有的国产运12f飞机机翼内段采用nasa ms(1)-0317翼型和相应的单缝富勒式襟翼，表5给出了运12f飞机机翼所采用的单缝富勒式襟翼最大升力系数与本发明的固定铰链式襟翼最大升力系数的对比数据，即在襟翼分别偏转10°、15°、20°和25°条件下两种构型襟翼对应的最大升力系数。由表5可以看出，在相同的襟翼偏度下，固定铰链式襟翼的最大升力系数比单缝富勒式襟翼低约0.5，即固定铰链式襟翼的气动增升能力不如单缝富勒式襟翼，但本发明的固定铰链式襟翼在最大设计襟翼偏度25°下的最大升力系数超过了3.0，已经能够满足常规构型通用飞机在起飞阶段和着陆阶段对机翼最大升力系数的需求。

14、2.评判一种构型襟翼设计的优劣需要从襟翼气动增升能力、襟翼展开机构的复杂性、可靠性、维护性和襟翼展开机构自身的重量等方面做综合分析。如图1所示，单缝富勒式襟翼的展开机构中包含长度较大的曲线形钢材质滑轨，该滑轨不仅加工制造成本高，而且重量也大；与曲线形滑轨配套的滑轨小车也是一种包含多个轴承的精密装置，在飞机运行使用中需要定期维护。固定铰链式襟翼的最大突出优点是襟翼展开机构简单，结构件主要包括襟翼支臂和襟翼摇臂，如图2所示，以及推动襟翼偏转的丝杠。因此本发明的nasa ms(1)-0317翼型固定铰链式襟翼具有襟翼展开机构简单、重量轻、可靠性和维护性好的优点，并且其气动增升能力也满足常规通用飞机的设计需求，因此是一款综合性能较优的襟翼。

技术特征：

1.一种nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，其特征在于，所述襟翼相对弦长是指襟翼自身的弦长与完整翼型的弦长之比。

3.根据权利要求1所述的nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，其特征在于，所述襟翼的固定铰链相对下沉量是指从固定铰链位置到翼型弦线的距离与翼型弦长之比。

4.根据权利要求1所述的nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，其特征在于，所述襟翼前缘相对半径是指襟翼前缘曲线的内切圆半径与襟翼自身弦长之比，襟翼相对厚度是指襟翼剖面的最大厚度与襟翼自身弦长之比。

5.根据权利要求1所述的nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，其特征在于，所述襟翼舱是当襟翼收上时用于容纳襟翼头部的主翼后部的曲线形凹形舱。

6.根据权利要求1所述的nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，其特征在于，所述设计襟翼缝道宽度是指在最大设计襟翼偏度下，收敛形襟翼缝道最窄处的宽度。

7.根据权利要求1所述的nasa ms(1)-0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，其特征在于，所述设计襟翼缝道重叠量是指在最大设计襟翼偏度下，襟翼前缘点和襟翼舱后缘点在翼型弦线方向的距离。

8.一种运输机，其特征在于，所述运输机的翼型采用nasa ms(1)-0317翼型以及根据权利要求1至7中任一所述固定铰链式襟翼设计结构。

技术总结
本发明公开了一种NASA MS(1)‑0317翼型的固定铰链式襟翼设计结构，包括：在NASA MS(1)‑0317翼型的基础上，襟翼相对弦长设计为29％，襟翼的固定铰链相对下沉量设计为15％；襟翼前缘相对半径设计为6％、襟翼相对厚度设计为22％；襟翼舱在翼型弦线方向的水平长度设计为12％翼型弦长、襟翼舱后缘角设计为5°；最大设计襟翼偏度为25°，设计襟翼缝道宽度为1.4％翼型弦长，设计襟翼缝道重叠量为4.5％翼型弦长。本发明具有襟翼展开机构简单、重量轻、可靠性和维护性好的优点，并且其气动增升能力也满足常规通用飞机的设计需求，是一款综合性能较优的襟翼。

技术研发人员：王洪伟,乔伟,郑亚飞,王强,白会哲,宋诗义
受保护的技术使用者：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6