一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法与流程

本发明涉及飞行器设计，具体是一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法。

背景技术：

1、民机的商业成功需要确保安全性、突出经济性，改善舒适性，强调环保性。其中经济性是决定航空公司飞机选购的主要因素，而环保性可能成为未来航空市场的准入条件。飞机的阻力直接影响上述两个特性，同样与安全性、舒适性密不可分。

2、减阻是大型飞机发展的基础科学问题之一。从空气动力飞行伊始，阻力就是飞行器设计的主要问题。大型飞机的实际飞行统计数据表明,阻力与燃油经济性呈现密切关联。对于不同的飞机，在某一典型的使用率条件下，1%的阻力相当于每年所消耗的航空燃油数大约如下：b737为15000加仑，b757为25000加仑，b767为30000加仑，b7777为70000加仑，b747为100000加仑。因此,航空界和力学界都一直在努力减低大型飞机的阻力，提高飞行性能。

3、常用的减阻方法有，优化气动布局、降低诱导阻力和降低摩阻。常用的减阻方式有，翼梢小翼、涡流发生器、吹吸气和小肋等。射流流动控制技术是指狭缝（孔）射流（压缩空气或者电磁、共振效应产生的气流）沿翼面喷出，增加翼面气流能量，抑制气流分离，改善流场结构，获得增升减阻等控制效果，是目前最具有工程应用前景的一种主动流动控制技术。

4、图1展示了传统富乐襟翼（双缝道襟翼）增升装置的结构。民机增升装置由沉重复杂的三缝道襟翼、双缝道襟翼发展为简单高效的单缝道襟翼，尽管如此，增升装置仍大幅度增加了飞机的重量和维护成本，此外，为了容纳襟翼驱动机构，必须在机翼下表面安装多个整流罩，这将增大整个飞行过程的阻力。

5、现代双发客机为了应对起飞/着陆时（包括有侧风条件下）一个发动机发生停车事故危险（适航规则要求），要求垂尾的设计能保证有足够大的侧向力以平衡发动机推力/阻力形成的力矩。但是过设计的垂尾增加结构重量和巡航阻力，进而增加燃油消耗和降低气动性能。

技术实现思路

1、为克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，解决现有技术存在的难以兼顾巡航减阻及减轻结构重量的问题。

2、本发明解决上述问题所采用的技术方案是：

3、一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，在襟翼上施加射流控制的增升装置替代富勒襟翼。

4、作为一种优选的技术方案，将射流缝设于机翼有襟翼段安定面后缘。

5、作为一种优选的技术方案，将设于机翼有襟翼段安定面后缘的射流缝宽度设置为不大于0.001倍的当地弦长。

6、作为一种优选的技术方案，在飞机起飞阶段和降落阶段开启襟翼射流控制。

7、作为一种优选的技术方案，在飞机巡航阶段关闭襟翼射流控制。

8、作为一种优选的技术方案，在垂尾安定面上施加射流控制。

9、作为一种优选的技术方案，将射流缝设于垂尾安定面后缘。

10、作为一种优选的技术方案，将设于垂尾安定面后缘的射流缝宽度设置为不大于0.001倍的当地弦长。

11、作为一种优选的技术方案，在飞机发生单发停车事故时，开启垂尾射流控制。

12、作为一种优选的技术方案，开启襟翼射流控制时，压缩空气、电磁效应产生的气流或共振效应产生的气流沿翼面喷出，流动工质为空气。

13、本发明相比于现有技术，具有以下有益效果：

14、（1）本发明利用射流流动控制技术，延迟方向舵大偏角流动分离，增大垂尾产生的侧向力，可减小垂尾尺寸，同时保证事故发生所需的方向控制和整个飞行包线内的正常运行；

15、（2）本发明采用射流流动控制增强垂尾舵面效能，可减小飞机的重量和阻力，从而降低燃油消耗。

技术特征：

1.一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，在襟翼上施加射流控制的增升装置替代富勒襟翼。

2.根据权利要求1所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，将射流缝设于机翼有襟翼段安定面后缘。

3.根据权利要求2所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，将设于机翼有襟翼段安定面后缘的射流缝宽度设置为不大于0.001倍的当地弦长。

4.根据权利要求1所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，在飞机起飞阶段和降落阶段开启襟翼射流控制。

5.根据权利要求1所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，在飞机巡航阶段关闭襟翼射流控制。

6.根据权利要求1所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，在垂尾安定面上施加射流控制。

7.根据权利要求6所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，将射流缝设于垂尾安定面后缘。

8.根据权利要求7所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，将设于垂尾安定面后缘的射流缝宽度设置为不大于0.001倍的当地弦长。

9.根据权利要求8所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，在飞机发生单发停车事故时，开启垂尾射流控制。

10.根据权利要求1至9任一项所述的一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，其特征在于，开启襟翼射流控制时，压缩空气、电磁效应产生的气流或共振效应产生的气流沿翼面喷出，流动工质为空气。

技术总结本发明涉及飞行器设计技术领域，公开了一种基于射流控制的飞机巡航减阻方法，在襟翼上施加射流控制的增升装置替代富勒襟翼。本发明解决了现有技术存在的难以兼顾巡航减阻及减轻结构重量的问题。技术研发人员：王万波,潘家鑫,唐坤,黄勇,覃晨,李超群,赵鑫海受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/2