專利名稱：用于被動(dòng)清洗微穿孔氣動(dòng)表面的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大體涉及用于氣動(dòng)表面的層流控制系統(tǒng)，并且更具體地，涉及一種通過經(jīng)形成于多孔蒙皮中的孔放出增壓氣體來清洗(purging)機(jī)翼的多孔蒙皮的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，保持空氣層流經(jīng)過機(jī)翼能夠提高飛機(jī)的空氣動(dòng)力特性和性能。例如，已知延遲氣動(dòng)表面上的邊界層流從層流到湍流的轉(zhuǎn)變能夠減少表面摩擦并且降低氣動(dòng)阻力。 延遲氣流從層流至湍流的轉(zhuǎn)變的一個(gè)方法是通過在機(jī)翼的關(guān)鍵區(qū)域安裝多孔蒙皮，例如沿機(jī)翼的前緣、尾翼面和引擎艙。多孔蒙皮通常包括尺寸比較小的大量孔口或孔。多孔蒙皮也可包括窄狹槽或細(xì)長的孔，從而提供孔隙率。機(jī)翼前緣的多孔蒙皮中的孔可按多種直徑形成，大約小于等于千分之幾英寸(例如0.0025")，并且鄰近孔之間的間隔為千分之幾十英寸(例如0.035〃 )。通過向多孔蒙皮施加吸氣力，附著到機(jī)翼(即沿附著線)的邊界層流被抽取穿過孔，從而穩(wěn)定邊界層而抵抗小干擾，小干擾可增大并最終導(dǎo)致過早轉(zhuǎn)變湍流。吸氣力的應(yīng)用使邊界層速度剖面(boundary layer velocity profile)變薄且強(qiáng)勁。最終結(jié)果是邊界層轉(zhuǎn)變延遲、表面摩擦阻力降低以及飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)效率提高。對(duì)于長途飛行來說，在巡航高度處空氣動(dòng)力學(xué)效率的提高可尤其值得注意，其中由于氣動(dòng)阻力降低可實(shí)現(xiàn)明顯的燃料節(jié)約。阻礙吸氣型層流控制系統(tǒng)廣泛實(shí)施的挑戰(zhàn)之一在于在某些情況下可能發(fā)生的孔的污染或堵塞。該污染可包括大氣污染和/或人為污染，污染能夠降低層流控制系統(tǒng)的效力。例如，在裝有多孔蒙皮的飛機(jī)起飛和爬升期間，低海拔云層中以雨或濕氣形式的降水能夠用水填充孔，隨著飛機(jī)爬升進(jìn)入更冷的空氣中，這些水隨后將結(jié)冰。巡航期間，結(jié)冰的濕氣堵塞孔，并且降低吸氣系統(tǒng)保持飛機(jī)上的層流的效力。例如在地面作業(yè)期間施加防凍液的人為污染，也可通過用防凍液阻塞孔而降低層流控制系統(tǒng)的效力。通過阻塞孔，飛機(jī)上霜的積聚也可通過堵塞孔而降低吸氣系統(tǒng)的效力。雖然在多孔蒙皮的外部蒙皮表面上的霜積聚最終可升華，但是多孔蒙皮的內(nèi)部蒙皮表面上的濕氣或液體將被捕集在孔中，并且由于發(fā)生升華的比較小的表面區(qū)域而殘留。此外，孔內(nèi)部的局部流速相對(duì)低，并且因此不足以克服被捕集在孔內(nèi)的濕氣的表面張力阻力?，F(xiàn)有技術(shù)中防止孔阻塞的嘗試包括主動(dòng)清洗系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中通過孔向外部排出或放出增壓氣體。在預(yù)期爬升期間可能遭遇雨或充滿濕氣的云的情況下，可在起飛之前激活清洗系統(tǒng)。以此方式，該清洗系統(tǒng)保持孔處于不被堵塞的狀態(tài)，并且防止可能被捕集在孔中的殘留液體結(jié)冰。雖然對(duì)于其預(yù)期目的有效，但現(xiàn)有技術(shù)的清洗系統(tǒng)有幾個(gè)降低其總體效用的缺點(diǎn)。例如，和吸氣類型的層流控制系統(tǒng)一起使用的所有已知清洗系統(tǒng)都是主動(dòng)清洗系統(tǒng)。主動(dòng)清洗系統(tǒng)需要以引擎排氣(engine bleed air)或泵取機(jī)構(gòu)(pumping machinery) 形式的額外的能量輸入，從而提供增壓空氣用于放出穿過層流控制系統(tǒng)的孔。可從引擎壓縮機(jī)或其他的渦輪機(jī)構(gòu)抽取增壓空氣。例如，用于清洗系統(tǒng)的增壓空氣可通過打開高旁通扇渦輪引擎(high-bypass turbofan engine)的旁路流的一部分而提供?？衫斫猓鐝娘w機(jī)引擎抽取增壓空氣的主動(dòng)清洗系統(tǒng)的系統(tǒng)體系可在功能上和結(jié)構(gòu)上復(fù)雜。該主動(dòng)清洗系統(tǒng)要求安裝多種組件和機(jī)器，而這可增加復(fù)雜性并且增加制作和運(yùn)行成本。更進(jìn)一步，主動(dòng)清洗系統(tǒng)的組件可導(dǎo)致飛機(jī)重量增加，這可降低可以其他方式通過層流控制系統(tǒng)獲得的燃油效率的收益。更進(jìn)一步，一些飛機(jī)，例如商業(yè)客機(jī)，被日益制造成不明顯地從引擎抽取引氣 (bleed air)。雖然引氣抽取已通常用于各種飛機(jī)系統(tǒng)，例如用于機(jī)艙增壓和飛行中除冰， 但是很多現(xiàn)代飛機(jī)以電力取代傳統(tǒng)的引擎產(chǎn)生的氣動(dòng)功率(即引氣)，以便限制從引擎抽取的氣動(dòng)功率，使得引擎能夠產(chǎn)生最大的推力。因此，傳統(tǒng)的引擎引氣可能不能為未來飛機(jī)上的主動(dòng)清洗系統(tǒng)提供功率。能夠看出，本領(lǐng)域存在對(duì)與層流控制系統(tǒng)一起使用的清洗系統(tǒng)的需求，其避免與主動(dòng)清洗系統(tǒng)相關(guān)的復(fù)雜性和重量。此外，本領(lǐng)域存在對(duì)用于層流控制系統(tǒng)的清洗系統(tǒng)的需求，其要求最小的維護(hù)量并且其成本低廉。

發(fā)明內(nèi)容
與用于層流控制系統(tǒng)的清洗系統(tǒng)有關(guān)的這些及其他需求通過在此公開的實(shí)施例具體處理和減輕，所述實(shí)施例包含用于清理多孔蒙皮中的孔的被動(dòng)清洗系統(tǒng)。有利地，在此公開的清洗系統(tǒng)提供通過防止污染物保持在形成于多孔蒙皮中的孔中來減少阻塞孔的可能性的系統(tǒng)和方法，所述污染物例如為濕氣、冷凝液、雨、雪、防凍液、昆蟲殘留物、灰塵以及其他碎屑。此外，通過消除對(duì)用于提供例如引擎引氣的增壓氣體的輔助系統(tǒng)或與主動(dòng)清洗系統(tǒng)一樣的泵取機(jī)器的需要，本公開的實(shí)施例避免與該主動(dòng)清洗系統(tǒng)相關(guān)的復(fù)雜性和重量缺點(diǎn)。在這點(diǎn)上，在此描述的被動(dòng)清洗系統(tǒng)提供關(guān)于降低成本、重量和復(fù)雜性的技術(shù)效益。此外，層流控制系統(tǒng)在巡航高度保持其功能，其中由于減少了蒙皮摩擦而實(shí)現(xiàn)燃料燃燒效益。在一個(gè)實(shí)施例中，清洗系統(tǒng)包含進(jìn)氣口(air scoop)，該進(jìn)氣口可朝向前面，并且可布置在外部大氣的高壓外部流中。清洗系統(tǒng)可進(jìn)一步包含擴(kuò)散器(diffuser)，該擴(kuò)散器流體地將進(jìn)氣口連接至吸氣腔體(suction cavity)，吸氣腔體位于多孔蒙皮附近，作為層流控制系統(tǒng)的一部分。被管道輸送通過擴(kuò)散器的空氣被傳送至吸氣腔體，隨后，為了降低各種污染物引起的潛在阻塞，空氣可通過孔釋放。進(jìn)氣口可安裝在機(jī)翼上，并且可展開到開啟位置中，在該開啟位置中，進(jìn)氣口可延伸超過機(jī)翼的直接邊界層以便到達(dá)高壓外部流。進(jìn)氣口可配置成將如大氣濕氣(即雨、凍雨、小云滴)的污染物抽出捕獲的外部流，使得可將干燥的空氣傳送至吸氣腔體。可通過擴(kuò)散器將該流體傳送至吸氣腔體，使得該流體可被釋放到在多孔蒙皮中形成的孔外，并且因此清除孔的先前存在的液體，例如雨、水、防凍液或其他污染物，不然，該先前存在的液體可能阻礙層流控制系統(tǒng)的運(yùn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣口被配置成可在開啟位置和閉合位置之間移動(dòng)。在開啟位置中，可在起飛之前、在爬升期間或飛機(jī)可能穿過大氣濕氣或污染物的其他的飛行操作期間展開進(jìn)氣口。進(jìn)氣口可被配置成在起飛之前展開到開啟位置中，并且然后當(dāng)飛機(jī)到達(dá)通常溫度低于冰點(diǎn)的巡航高度時(shí)縮回。一旦處于巡航高度，貫穿剩余的飛行，進(jìn)氣口可保持在與機(jī)翼的外模線平齊的閉合位置。進(jìn)氣口優(yōu)選包括這樣的部件，其使清洗系統(tǒng)能夠抽取被進(jìn)氣口捕獲的水。例如， 進(jìn)氣口可包括彎曲的外部罩(outer cowl)，并且為了允許被進(jìn)氣口捕獲的液體從進(jìn)氣口逸出，可包括位于外部罩的后端的排水孔或其他排水洞體。以此方式，進(jìn)氣口防止通過擴(kuò)散器傳送至吸氣腔體的空氣流中夾帶濕氣和其他污染物。在另一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣口可配置為可展開，使得進(jìn)氣口的開口朝向即將到來的外部流，用于向吸氣腔體提供增壓空氣。進(jìn)氣口可設(shè)置為可配置的，使得進(jìn)氣口的開口朝向與即將到來的外部流相反的方向，使得可產(chǎn)生用于抽吸多孔蒙皮的吸氣力以便使邊界層變薄和強(qiáng)勁。在另一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣口可配置為門形體組合件，該門形體組合件包含與第二門形體集成的第一門形體。第二門形體可樞軸安裝至第一門形體，并且可形成第一門形體的一部分，使得當(dāng)?shù)谝婚T形體在開啟位置和閉合位置之間移動(dòng)時(shí)，第二門形體隨著第一門形體移動(dòng)。第一和第二門形體每一個(gè)都可在開啟位置和閉合位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且當(dāng)移動(dòng)至開啟位置時(shí)，可限定一個(gè)開口。第一和第二門形體的開口可以互相背離。第一門形體的開口可面向前方(即朝向即將到來的外部流的方向)，而第二門形體的開口可面向后方。第一門形體的開口可配置為捕獲后者可被管道傳送至吸氣腔體以便通過孔釋放的外部流，以去除孔中的污染物。第二門形體的開口能夠在第二門形體后產(chǎn)生外部區(qū)域，其具有小于吸氣腔體內(nèi)的腔體壓力的外部壓力。該外部壓力可在吸氣腔體內(nèi)產(chǎn)生吸氣力，其可抽取位于最接近多孔蒙皮處的外部流通過孔并且進(jìn)入吸氣腔體。擴(kuò)散器可設(shè)置在沿其長度至少有一個(gè)轉(zhuǎn)折的流量-效率輪廓(flow-efficient contour)中，使得夾帶在被進(jìn)氣口捕獲的外部流中的污染物可沉積在擴(kuò)散器的內(nèi)部表面上，隨后，收集的液體能夠通過排水機(jī)構(gòu)流出，該排水機(jī)構(gòu)可以可選地包括在擴(kuò)散器的最低
；卜.ο在一個(gè)實(shí)施例中，清洗系統(tǒng)可安裝在機(jī)翼上，該機(jī)翼具有例如后掠翼的后掠前緣 (swept leading edge)或定義前緣后掠角的尾翼面。通過在后掠機(jī)翼上安裝進(jìn)氣口和清洗系統(tǒng)，腔體壓力足以克服液體中的任何表面張力阻力，該液體在其他情況下可沿多孔蒙皮的內(nèi)部蒙皮表面被捕集在孔中。孔的尺寸(即直徑)和構(gòu)造能夠被優(yōu)化以促進(jìn)減小吸氣腔體與多孔蒙皮的外部蒙皮表面之間所需的壓力差的量，該壓力差由于局部靜壓力施加在外部蒙皮表面上而產(chǎn)生。例如，通過提供相對(duì)大直徑的孔，吸氣腔體中克服表面張力阻力所需的壓力的量通常被降低。然而，可考慮孔的尺寸和構(gòu)造可以考慮在其他用于實(shí)現(xiàn)層流控制目的的邊界層的最佳吸氣的設(shè)計(jì)參數(shù)之間。本公開進(jìn)一步提供一種清洗層流控制系統(tǒng)的方法，該層流控制系統(tǒng)具有帶有吸氣腔體的多孔蒙皮，該吸氣腔體通過在多孔蒙皮中形成的多個(gè)孔被流體地連接至外部大氣。 該方法可包含這樣的步驟，即將進(jìn)氣口展開到外部大氣的高壓外部流中，隨后管道傳送外部流通過擴(kuò)散器并且進(jìn)入吸氣腔體。本方法可包括通過經(jīng)孔將管道傳送的流體放出至外部大氣來清洗形成于多孔蒙皮中的孔，以便清除孔的碎片或者防止污染物如液體、昆蟲、污垢、灰塵或其他污染物進(jìn)入。已討論的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)能夠在本公開的不同實(shí)施例中單獨(dú)實(shí)現(xiàn)，或者可結(jié)合到其他實(shí)施例中，能夠參考以下的說明書和附圖看出其進(jìn)一步細(xì)節(jié)。


本公開的這些和其他特征將參考附圖而更為明顯，其中貫穿全文，相同的數(shù)字指相同的部件，其中圖1是其上安裝有清洗系統(tǒng)的飛機(jī)的透視圖；圖2是安裝在飛機(jī)尾部的清洗系統(tǒng)的放大的透視圖，并且其進(jìn)一步圖示說明通過擴(kuò)散器流體地連接至布置在該尾部的前緣上的多孔蒙皮的進(jìn)氣口 ；圖3是沿進(jìn)氣口被示為處于閉合位置的實(shí)施例中的清洗系統(tǒng)的圖2中線3-3截取的截面圖；圖4是沿圖2的線4-4截取的截面圖，并且其圖示說明進(jìn)氣口處于開啟位置；圖5是沿圖2的線5-5截取的放大的截面圖，并且其圖示說明尾部的前緣，其中在前緣進(jìn)入吸氣腔體的流體產(chǎn)生腔體壓力(P。)，該腔體壓力可足以克服沿多孔蒙皮的內(nèi)部蒙皮表面留在孔中的液體的表面張力阻力；圖6是進(jìn)氣口的截面圖，該進(jìn)氣口被示為樞軸展開到開啟位置中，以將高壓外部流轉(zhuǎn)移到擴(kuò)散器中，以便傳送至吸氣腔體，并且該截面圖進(jìn)一步圖示說明了用于限制表面水回流進(jìn)入的分流器通道；圖7是沿圖6的線7-7截取的進(jìn)氣口的截面圖，并且其圖示說明了優(yōu)選地形成于進(jìn)氣口的后端中的一個(gè)或更多個(gè)排水孔，該排水孔用于排出包含在被進(jìn)氣口捕獲的外部流中的液體；圖8是清洗系統(tǒng)的分解透視圖，其圖示說明進(jìn)氣口至擴(kuò)散器的相互連接，并且進(jìn)一步圖示說明安裝在擴(kuò)散器中用于排出擴(kuò)散器中收集的液體的排水機(jī)構(gòu)；圖9是可替換實(shí)施例中的清洗系統(tǒng)的截面圖，其圖示說明以與機(jī)翼的外模線成橫向間隔的關(guān)系布置的皮托管類型的進(jìn)氣口；圖10是清洗系統(tǒng)的透視圖，其中進(jìn)氣口被配置為門形體組合件，該門形體組合件具有樞軸安裝至面向前方的第一門形體的面向后方的第二門形體；圖11是門形體組合件的截面圖，其中第一門形體處于開啟位置而第二門形體處于閉合位置；圖12是門形體組合件的截面圖，其中第二門形體處于開啟位置而第一門形體處于閉合位置；以及圖13是使用進(jìn)氣口和擴(kuò)散器清洗層流控制系統(tǒng)的方法。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考附圖，其中所示的目的僅為圖解本公開的優(yōu)選和不同實(shí)施例，而不是出于限制的目的，圖中所示的用于被動(dòng)清洗形成于多孔蒙皮30中的孔36的清洗系統(tǒng)70和方法，清洗系統(tǒng)可為層流控制系統(tǒng)的一部分。被動(dòng)清洗系統(tǒng)70包含可布置到外部大氣48的高壓外部流50中的進(jìn)氣口 72。外部流50可被管道傳送至吸氣腔體38，吸氣腔體也可形成層流控制系統(tǒng)的一部分。管道傳送的流體通過孔36放出以便降低孔36的潛在阻塞，例如濕氣、冷凝物、雨、雪、防凍劑、碎片、昆蟲殘留物以及其他污染物的阻塞。
雖然圖1中示出清洗系統(tǒng)安裝在飛機(jī)10上，但是應(yīng)明白，可考慮在此公開的清洗系統(tǒng)70安裝在任何類型的交通工具上，包括但不限于任何航空器、地面交通工具或在其上可期望層流的其他類型的交通工具。另外，清洗系統(tǒng)70可被安裝用于清洗具有除了實(shí)現(xiàn)層流之外的其他功能的多孔表面。此外，雖然圖1示出清洗系統(tǒng)70安裝在尾部上，例如安裝在聯(lián)接至機(jī)身12的垂直尾翼18上，但是清洗系統(tǒng)70也可安裝在飛機(jī)10上的任何位置，包括但不限于機(jī)翼16、水平尾部20或其他任何空氣動(dòng)力學(xué)表面，包括機(jī)身12、機(jī)翼/主體以及其他各種空氣動(dòng)力學(xué)構(gòu)件，例如噴氣引擎14的引擎艙。在一個(gè)實(shí)施例中，清洗系統(tǒng)可安裝在航空器上，作為清洗用于機(jī)翼22的關(guān)鍵區(qū)域的層流控制系統(tǒng)中的孔36的裝置，該關(guān)鍵區(qū)域例如機(jī)翼16的前緣M或后緣沈或者尾翼面，或者引擎14進(jìn)氣道(engine inlet)的前緣。清洗系統(tǒng)70可安裝在這樣的交通工具上， 在此交通工具中期望沿從多孔蒙皮30的內(nèi)部蒙皮表面32朝著外部蒙皮表面34的方向的流動(dòng)以便清洗被捕集在其中的物體或液體討。通過孔36的流動(dòng)還可以防止各種類型的污染物阻擋或堵塞孔36。參考圖2，其示出安裝在機(jī)翼(例如圖1所示的垂直尾翼18)上的清洗系統(tǒng)70的放大視圖。廣義上說，清洗系統(tǒng)70包含可面向前方的進(jìn)氣口 72和擴(kuò)散器98，擴(kuò)散器98可配置成將被進(jìn)氣口 72捕獲的流體管道傳送或弓I導(dǎo)至多孔蒙皮30的內(nèi)部蒙皮表面32。如圖 2中可見，在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣口 72具有前末端82和后末端84，開口 78展開到進(jìn)氣口 72 的前末端82上的開啟位置74中。進(jìn)氣口 72可在后末端84上具有引導(dǎo)濕氣、降水或其他污染物的錐形構(gòu)造，這些污染物撞擊進(jìn)氣口 72的內(nèi)部以朝著進(jìn)氣口 72的后末端84移動(dòng)， 其中形成于進(jìn)氣口 72的后末端84中的排水孔88可將該撞擊污染物排出至外部大氣48。 在這點(diǎn)上，進(jìn)氣口 72可配置成由于污染物在進(jìn)氣口 72內(nèi)撞擊而將污染物與進(jìn)氣口 72捕獲的外部流分離。進(jìn)氣口 72、排水孔88可以設(shè)在多種構(gòu)造中，包括但不限于圓孔、狹槽、穿孔或便于從進(jìn)氣口 72的清除污染物的任何其他適當(dāng)?shù)臉?gòu)造。擴(kuò)散器98可以配置成流體地將進(jìn)氣口 72連接至多孔蒙皮30的內(nèi)部蒙皮表面32。 在一個(gè)實(shí)施例中，擴(kuò)散器98可具有擴(kuò)散器進(jìn)口 100和擴(kuò)散器出口 102以流體地將進(jìn)氣口 72 連接至吸氣腔體38，吸氣腔體可位于機(jī)翼22的前緣M，例如圖2所示的垂直尾翼18的前緣對(duì)。吸氣腔體38可由機(jī)翼22的前緣M上的多孔蒙皮30和前梁(forward spar)或其他構(gòu)件共同限定，以提供密封的腔體，可通過作為層流控制系統(tǒng)的一部分的吸氣系統(tǒng)向該腔體施加吸力。雖然圖2示出其包含暴露于外部大氣48的外部流50的單個(gè)多孔蒙皮30，但考慮該多孔蒙皮30可包含具有孔36的蒙皮的外部層和蒙皮的內(nèi)部層(未示出)，蒙皮的內(nèi)部層沒有孔36，并且可關(guān)于外部層間隔布置。雙層蒙皮(即內(nèi)部和外部層)布置能夠提高機(jī)翼22的前緣M的剛度。進(jìn)一步在這點(diǎn)上，內(nèi)部層可包含一系列間隔的帽形體段(hat section)，其附接至多孔蒙皮30的內(nèi)部蒙皮表面32，以為前緣M提供剛度。無論蒙皮30是設(shè)置成單層還是多層構(gòu)造，擴(kuò)散器出口 102都可流體地與多孔蒙皮 30的內(nèi)部蒙皮表面32連接。擴(kuò)散器出口 102可被裝進(jìn)吸氣腔體38，吸氣腔體也可稱為由機(jī)翼16的前緣M和機(jī)翼22的最向前的梁限定的D管。雖然多孔蒙皮30中的孔36被示為通常包含近似相等間隔的圓形孔體，但孔36可以形成于各種形狀和構(gòu)造中，例如狹槽、非圓形穿孔和其他幾何形狀或其組合，并且在連續(xù)的孔之間的不相等的間隔處。無論孔36的具體構(gòu)造如何，多孔蒙皮30都流體地將吸氣腔體38連接至外部大氣48，用于穩(wěn)定沿附著線42將邊界層40流穩(wěn)定在優(yōu)選層流狀態(tài)。如上所述，在與吸氣的方向相反的方向上通過孔36放出空氣促進(jìn)清洗孔36，以清除孔36的污染物。雖然可應(yīng)用任何間距，并且孔36可為任何尺寸，但在優(yōu)選實(shí)施例中，孔36可具有 0. 0015英寸至0. 0030英寸之間的孔體尺寸，并且可以間隔大約0. 020英寸至0. 050英寸的間距?？?6的優(yōu)選構(gòu)造是具有大約0.0015英寸的直徑的圓形橫截面形狀。雖然從提高吸氣的功能性角度看，優(yōu)選小直徑的孔體，但該孔體尺寸可能引入制造問題，并且可能需要相對(duì)更高的壓力以克服被捕集在多孔蒙皮30的內(nèi)部蒙皮表面32上的液體M中的表面張力阻力，相比之下，需要較低的壓力以放出或沖開被捕集在較大直徑的孔36中的表面張力液體M。在這點(diǎn)上，相對(duì)于大約0. 0015英寸尺寸的孔，大約0. 0025英寸尺寸的孔36可能更容易制造，并且可能需要較低的壓力以克服表面張力。為了克服表面張力阻力，孔36優(yōu)選地具有沿軸線方向的剖面，以便內(nèi)部蒙皮表面 32上的孔36的橫截面面積比多孔蒙皮30的外部蒙皮表面34上的孔36的橫截面面積大。 在這點(diǎn)上，當(dāng)沿軸向橫截面觀察時(shí)，孔36可優(yōu)選地具有倒圓錐形狀，或者更優(yōu)選，具有高斯形狀剖面(即鐘形)。在任何一點(diǎn)上，孔36都優(yōu)選地形成使得孔在內(nèi)部蒙皮表面32上比在多孔蒙皮30的外部蒙皮表面34上更大?？?6的間隔可變化或一致或兩者結(jié)合。例如，孔36之間的間隔沿前緣M的最向前點(diǎn)可相對(duì)一致。另外，孔36可具有這樣的間隔，即沿從前緣M的最向前點(diǎn)向后延伸的長度逐漸增大。同樣地，孔36可具有這樣的間隔，即沿前緣M的縱向長度變化，或者該間隔可沿前緣M的長度一致。參考圖2至圖4，其示出一個(gè)實(shí)施例中的清洗系統(tǒng)70，其具有布置在機(jī)翼22 —側(cè)上的進(jìn)氣口 72。一個(gè)例子示出其安裝在飛機(jī)10的垂直尾翼18上。然而應(yīng)明白，清洗系統(tǒng) 70的本實(shí)施例也可應(yīng)用在交通工具的其他位置，包括但不限于機(jī)翼16的前緣M和引擎14 進(jìn)氣道的前緣。進(jìn)氣口 72可安裝在這樣的位置，即該位置將沿機(jī)翼22的邊界層流的干擾或中斷最小化。例如，進(jìn)氣口 72可安裝在飛機(jī)10的垂直尾翼18或水平尾翼20的尖端上， 或者朝向飛機(jī)10的機(jī)身12的后端安裝。在示出的實(shí)施例中，進(jìn)氣口 72可配置成被安裝在機(jī)翼22上，清洗系統(tǒng)70提供至多孔蒙皮30的放出流56到機(jī)翼22。然而，如上文指出，進(jìn)氣口 72可安裝在不破壞機(jī)翼22上的層流的位置中。在這點(diǎn)上，考慮進(jìn)氣口 72可安裝在飛機(jī)10的與多孔蒙皮30的位置不共有的幾個(gè)部分上。例如，進(jìn)氣口 72可安裝在飛機(jī)10的機(jī)身12上，而擴(kuò)散器98將來自進(jìn)氣口 72的高壓外部流50用管道傳送至吸氣腔體38，該吸氣腔體在尾部和/或機(jī)翼16上，或者在飛機(jī)10的其他空氣動(dòng)力學(xué)表面上。在優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)氣口 72被配置成當(dāng)進(jìn)氣口 72處于如圖3所示的閉合位置76 時(shí)，進(jìn)氣口 72被安裝得基本與機(jī)翼22的外模線觀表面平齊。進(jìn)氣口 72可以被配置為被展開到開啟位置74中，例如通過繞朝著圖4所示的進(jìn)氣口 72的后末端84布置的旋轉(zhuǎn)軸92 樞軸旋轉(zhuǎn)。理想地，進(jìn)氣口 72被配置為允許簡(jiǎn)單的展開和裝載。將進(jìn)氣口 72裝載成圖3 所示的平齊構(gòu)造促進(jìn)了降低巡航阻力。在優(yōu)選實(shí)施例中，進(jìn)氣口 72可相對(duì)于外部流50的局部流線方向取向以將進(jìn)氣口 72的開口 78處的入口壓力最大化?？赏ㄟ^許多不同的形式提供進(jìn)氣口 72的展開，所述形式包括但不限于例如起飛前飛行員激活。在這點(diǎn)上，當(dāng)啟程之前為起飛而設(shè)置襟翼(flap)時(shí)，進(jìn)氣口 72可以展開到開啟位置74中。另外，或者結(jié)合飛行員激活，例如一旦感測(cè)出特定的環(huán)境條件或其他大氣參數(shù)時(shí)，進(jìn)氣口 72可自主展開到開啟位置74中。例如，在降水事件下，例如雨或雪，傳感器可探測(cè)多孔蒙皮30的外部蒙皮表面34上的濕氣，并且可將代表濕氣的信號(hào)傳送至致動(dòng)機(jī)構(gòu)96，該致動(dòng)機(jī)構(gòu)96可自主地將進(jìn)氣口 72展開到開啟位置中。同樣地，可沿多孔蒙皮30 的內(nèi)部蒙皮表面使用傳感器以探測(cè)濕氣的存在，該濕氣可能由于降水事件后外部蒙皮表面 34干燥的結(jié)果而被表面張力保留，但是在降水事件中濕氣被保留在內(nèi)部蒙皮表面32上。此外，進(jìn)氣口 72可通過致動(dòng)機(jī)構(gòu)96展開，致動(dòng)機(jī)構(gòu)96被配置成探測(cè)其他碎片的出現(xiàn)，包括昆蟲殘留物、灰塵和其他形式的污染物，其存在堵塞或阻塞孔36的可能性。在昆蟲的環(huán)境中，一旦探測(cè)到預(yù)定的水平的昆蟲殘留物累積在多孔蒙皮30的外部蒙皮表面34 上時(shí)，進(jìn)氣口 72就可被展開到開啟位置74中。進(jìn)氣口 72也可被配置成在已知的昆蟲密度高的區(qū)域由飛行員展開。不考慮進(jìn)氣口 72被展開到開啟位置中的事件或條件的類型，進(jìn)氣口 72優(yōu)選具有便于將進(jìn)氣口 72展開至外部大氣48的幾何形狀和構(gòu)造。為了允許高壓外部流50被捕獲以用于管道傳送進(jìn)吸氣腔體38，進(jìn)氣口 72的開口 78可橫向向外延伸至超過邊界層40的厚度的某一位置。在一個(gè)實(shí)施例中，考慮進(jìn)氣口 72被配置成被展開到開啟位置74中，其中進(jìn)氣口 72的外部罩86的最向外的表面與機(jī)翼22的外模線觀間隔至少大約6英寸。然而， 進(jìn)氣口 72展開到外部流50中的程度取決于不同飛行參數(shù)下的局部邊界層40的條件。理想地，進(jìn)氣口 72可展開至限制相對(duì)低動(dòng)量的邊界層40進(jìn)入的程度，使得進(jìn)氣口 72可捕獲用于傳送至吸氣腔體38的最大量的高壓流。在這點(diǎn)上，進(jìn)氣口 72可展開在介于開啟位置 74和閉合位置76中間的位置。參考圖6，其示出進(jìn)氣口 72的橫截面，其圖示說明位于進(jìn)氣口 72的后末端84處的旋轉(zhuǎn)軸92?？梢钥闯?，進(jìn)氣口 72包含布置在前末端82處的開口 78和進(jìn)氣出口 80，進(jìn)氣出口 80在后末端84處與擴(kuò)散器進(jìn)口 100處于同一位置。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)氣口 72可包含具有從其向里延伸的一對(duì)側(cè)壁的外部罩86。外部罩86可至少在其內(nèi)部表面上彎曲，或者外部罩86優(yōu)選地具有便于排出來自進(jìn)氣口 72的水或其他污染物的構(gòu)造。簡(jiǎn)要參考圖7，其示出進(jìn)氣口 72的后末端84，其具有一個(gè)或更多形成于其中的排水孔88(例如圓形孔、細(xì)長狹槽等等)，從而促進(jìn)排出可能被包含在外部流50內(nèi)和可能被處于開啟位置的進(jìn)氣口 72捕獲的液體討和/或其他污染物。排水孔88可以偏向進(jìn)氣口 72 的下部末端，以便于在重力作用下放出液體M和/或污染物。然而，排水孔88也可形成于沿進(jìn)氣口 72的后末端84的間隔區(qū)間，以便于沿后末端84的長度排出液體M。當(dāng)飛機(jī)10 穿過暴風(fēng)雨或云層時(shí)該液體可被進(jìn)氣口 72捕獲。參考圖6，轉(zhuǎn)向通道90可選地布置在進(jìn)氣口 72的前末端82上，轉(zhuǎn)向通道90可形成為楔形形狀或C形狀或其他任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造，為了使表面水52轉(zhuǎn)向回流并且由此防止表面水進(jìn)入進(jìn)氣口 72和/或擴(kuò)散器98。當(dāng)飛機(jī)10飛行通過降水事件時(shí)，表面水52回流可沿著機(jī)翼22向后流動(dòng)。除了圖6所示的位置，轉(zhuǎn)向通道90可安裝在多種可替換的位置中。 理想地，轉(zhuǎn)向通道90可配置成使得其從機(jī)翼22的外模線觀的突出最小，并且在這點(diǎn)上，其可在大約0. 020英寸至大約0. 200英寸之間以最小化氣動(dòng)阻力。在可替換實(shí)施例中，轉(zhuǎn)向通道90可包含形成于外模線觀中的凹槽。凹槽可沿外模線觀繞進(jìn)氣口 72的開口 78的周邊至少部分地延伸，并且可以被造型成提供通道，表面水52回流沿該通道可繞進(jìn)氣口 72排出，從而避免進(jìn)入擴(kuò)散器98。可意識(shí)到，考慮轉(zhuǎn)向通道 90的多種不同尺寸、形狀和構(gòu)造，用于限制表面水52回流進(jìn)入進(jìn)氣口 72。在另一個(gè)實(shí)施例中，可致動(dòng)轉(zhuǎn)向器通道90，使得當(dāng)進(jìn)氣口 72縮回或置于閉合位置76時(shí)，通道90基本與機(jī)翼 22的外部表面46或飛機(jī)10的其他部分平齊。參考圖5，其示出機(jī)翼22的放大截面圖，機(jī)翼22具有相對(duì)于吸氣腔體38可連通地安裝的擴(kuò)散器出口 102。雖然示出吸氣腔體38鄰近機(jī)翼22的前緣M布置，但吸氣腔體 38可在沿機(jī)翼22的任何位置布置，并且不限于前緣M。如圖5所示，擴(kuò)散器98優(yōu)選地具有擴(kuò)展橫截面區(qū)域，其用于將來自進(jìn)氣口 72的流體擴(kuò)展至吸氣腔體38。如圖3-4最佳示出，與吸氣腔體38處的擴(kuò)散器出口 102相比，擴(kuò)散器98在鄰近進(jìn)氣口 72的擴(kuò)散器進(jìn)口 100具有相對(duì)小的尺寸。在這點(diǎn)上，擴(kuò)散器98優(yōu)選地具有沿從擴(kuò)散器進(jìn)口 100到擴(kuò)散器出口 102的方向的擴(kuò)展橫截面。擴(kuò)展橫截面可足以引起通過擴(kuò)散器98 的流速降低。在這點(diǎn)上，擴(kuò)散器98可配置成擴(kuò)散由于進(jìn)氣口 72光滑的內(nèi)部表面和彎曲構(gòu)造而捕獲的外部流50。以此方式，擴(kuò)散器98可有效地管道傳送該流體，將由于流動(dòng)方向上的蒙皮摩擦阻力或急劇變化而導(dǎo)致的能量損失最小化。簡(jiǎn)要參考圖6，示出擴(kuò)散器進(jìn)口 100例如通過墊片106安裝至機(jī)翼22的內(nèi)部蒙皮表面32，該墊片106具有可變的厚度，該可變的厚度協(xié)調(diào)安裝在擴(kuò)散器進(jìn)口 100上的凸緣 94上和機(jī)翼22的內(nèi)部表面之間的間隔的差異。如圖8中所示，可使用墊片106和在形成于機(jī)翼22蒙皮中的開口 78周圍延伸的多個(gè)緊固件而安裝清洗系統(tǒng)70。開口 78可以按尺寸定制并被配置成與進(jìn)氣口 72的形狀協(xié)調(diào)。雖然示出具有與進(jìn)氣口 72的通常矩形或正方形形狀協(xié)調(diào)的矩形構(gòu)造，但是考慮墊片106以及開口 78或形成于機(jī)翼22中用于進(jìn)氣口 72的切口的各種可替換的尺寸和構(gòu)造。擴(kuò)散器98可直接安裝至機(jī)翼22或可以安裝至墊片106上，墊片106進(jìn)而可通過多個(gè)緊固件、粘接或通過各方法或其結(jié)合安裝至機(jī)翼22。參考圖4和圖8，一個(gè)實(shí)施例中的擴(kuò)散器98可包括至少一個(gè)沿其長度的轉(zhuǎn)彎，從而促進(jìn)抽取污染物，例如來自進(jìn)氣口 72捕獲的外部流50的濕氣或其他碎片。在這點(diǎn)上，擴(kuò)散器98可以被造型成由于抽取由于流徑轉(zhuǎn)向的污染物。擴(kuò)散器98被配置成使得捕獲的污染物在離開排水機(jī)構(gòu)104之前可在重力影響下沿?cái)U(kuò)散器98的內(nèi)部表面向下流，如最好從圖8 所示的。擴(kuò)散器98可包含至少一個(gè)排水機(jī)構(gòu)104，排水機(jī)構(gòu)104位于擴(kuò)散器98的最低點(diǎn)， 用于排出收集在擴(kuò)散器98中的液體或其他污染物。簡(jiǎn)要參考圖2，其示出進(jìn)氣口 72安裝在高于擴(kuò)散器進(jìn)口 102的高度的高度。排水機(jī)構(gòu)104可處于低于擴(kuò)散器出口 102或進(jìn)氣口 72中任一個(gè)的水平，使得進(jìn)氣口 72捕獲的任何液體M或污染物都可收集在排水機(jī)構(gòu)104 處，排水機(jī)構(gòu)104可處于擴(kuò)散器98中的最低點(diǎn)處。清洗系統(tǒng)70可配置成使得進(jìn)氣口 72位于低于擴(kuò)散器出口 102的水平的水平，從而將例如液體的污染物進(jìn)入吸氣腔體38的可能性最小化。簡(jiǎn)要參考圖8，其示出擴(kuò)散器98與進(jìn)氣口 72關(guān)于機(jī)翼22的互相連接。能夠看出， 擴(kuò)散器98可設(shè)置在經(jīng)機(jī)械緊固件通過形成于擴(kuò)散器98的鄰接邊緣上的匹配凸緣94連接的一個(gè)或多個(gè)段中。擴(kuò)散器98的相對(duì)末端也可包括用于匹配進(jìn)氣口 72以及匹配吸氣腔體38的凸緣94。雖然示出擴(kuò)散器98包含通常管狀的形狀，但是考慮擴(kuò)散器98可能為各種可替換的尺寸、形狀和構(gòu)造。有利地，被動(dòng)清洗系統(tǒng)70不具有移動(dòng)部分，這簡(jiǎn)化了制作、裝配和安裝。簡(jiǎn)要參考圖9，其示出清洗系統(tǒng)70的實(shí)施例，其包含進(jìn)氣口 72的皮托管類型的安裝，其中進(jìn)氣口 72關(guān)于機(jī)翼22的外模線觀橫向間隔定位。在這點(diǎn)上，進(jìn)氣口 72可安裝成使得開口 78持續(xù)地暴露于高壓外部流50。然而，進(jìn)氣口 72可配置成可縮回并與外模線觀表面平齊安置，或者基本在外模線觀表面以下，從而避免破壞機(jī)翼22的空氣動(dòng)力性能。將進(jìn)氣口 72關(guān)于機(jī)翼22的外模線觀安裝成固定的關(guān)系的優(yōu)點(diǎn)在于防止表面水 52回流被吸入擴(kuò)散器98的能力。另外，通過將進(jìn)氣口 72定位成關(guān)于機(jī)翼22的外模線觀成固定的關(guān)系，進(jìn)氣口 72可實(shí)現(xiàn)外部流50的高壓恢復(fù)，并且避免吸入低動(dòng)量邊界層40空氣。然而，如上所述，進(jìn)氣口 72可設(shè)置在與圖3和圖4所示的類似的可展開的布置中，其中進(jìn)氣口 72在使用期間向外樞軸旋轉(zhuǎn)到開啟位置74，并且可在不使用期間樞軸旋轉(zhuǎn)到閉合位置76。簡(jiǎn)要參考圖1和圖2，在此公開的清洗系統(tǒng)70可配置成被安裝在后掠機(jī)翼22上， 使得與施加在外部蒙皮表面34上的局部靜壓力q相比，在吸氣腔體38中產(chǎn)生的壓力比液體M的表面張力阻力大，該液體M可被捕集在多孔蒙皮30的內(nèi)部蒙皮表面32上的孔36 中。如上所述，孔36可以具有引起液體M由于液體內(nèi)的表面張力阻力而沿內(nèi)部蒙皮表面 32保留的尺寸。為了克服液體M的表面張力阻力，液體M可被釋放回外部大氣48，必要的是吸氣腔體38內(nèi)的腔體壓力ρ。比施加在多孔蒙皮30的外部蒙皮表面34上的局部靜壓力q大。在本領(lǐng)域已知，對(duì)于給定的飛行高度，表面上的局部靜壓力與最接近表面的外部流50的局部速度的平方相關(guān)。吸氣腔體38內(nèi)的腔體壓力ρ。也與進(jìn)氣口 72的開口 78處的外部流50的壓力相關(guān)。因此，為了克服被保留在沿多孔蒙皮30的內(nèi)部蒙皮表面32的孔 36內(nèi)的液體M的表面張力阻力，必要的是，孔36按尺寸定制并構(gòu)造使得腔體壓力P。與施加的局部靜壓力q之間的壓力差Δρ足以克服表面張力阻力。通過如此配置孔36的尺寸， 在腔體壓力下，孔36中的液體M可被輕易地釋放進(jìn)外部大氣48中?？?6被優(yōu)選按尺寸定制并被構(gòu)造成具有足以弓I起腔體壓力P。形成以克服孔36中的表面張力阻力的組合滲漏區(qū)域。在一個(gè)實(shí)施例中，孔36可按尺寸定制并被構(gòu)造成具有最小的寬度以便產(chǎn)生足夠的腔體壓力P。。同樣地，在確定需要克服局部靜壓力q的腔體壓力P。的量時(shí)包括所有孔的組合橫截面區(qū)域，以便保留在孔36內(nèi)的液體M可放出。清洗系統(tǒng)70被安裝至其的機(jī)翼22的前緣后掠角λ LE也影響孔36的最佳尺寸以及孔36間隔。理想地，進(jìn)氣口 72被配置成使得由此收集的總壓力等于局部靜壓力q。例如，在速度為200節(jié)時(shí)，在相對(duì)低飛行高度，局部靜壓力q為大約Ipsi。進(jìn)氣口 72和清洗系統(tǒng)70的一種優(yōu)選構(gòu)造是這樣的，即其允許傳送大約Ipsi至吸氣腔體38?？朔砻鎻埩ψ枇λ璧耐ㄟ^擴(kuò)散器98的總流速能夠通過以下方法計(jì)算，即通過確定孔36的組合橫截面并通過識(shí)別吸氣腔體38的橫截面面積以及在局部靜壓力q下施加至其上的外部壓力分布。外部壓力分布受機(jī)翼22的前緣后掠角影響。在這點(diǎn)上，應(yīng)明白，前緣后掠角 λ m可為負(fù)值(即相對(duì)于飛行方向機(jī)翼前緣向前掠)。通常，由于壓力通常隨前緣后掠角 λ LE的余弦的平方改變，前緣后掠角λ LE的增加導(dǎo)致沿外部蒙皮表面34施加的局部靜壓力
12q成比例降低。對(duì)于具有相對(duì)較小前緣后掠角λ μ的機(jī)翼，吸氣腔體38和外部大氣48之間的壓力差Δρ可成比例地較小，使得孔36可以形成相對(duì)較大的直徑。參考圖10，其示出被配置為門形體組合件110的進(jìn)氣口 72的透視圖，門形體組合件110具有與第一門形體112集成并樞軸安裝至第一門形體112的第二門形體114?？梢钥闯觯诙T形體114可形成第一門形體112的一部分。第一門形體112和第二門形體114 每個(gè)都可在開啟和閉合位置之間樞軸移動(dòng)，并且當(dāng)移動(dòng)至開啟位置74時(shí)，每個(gè)都限定開口 78。第一門形體112的開口 78優(yōu)選地面向與第二門形體114的開口 78相反的方向。在這點(diǎn)上，第一門形體112和第二門形體114的開口 78可相互背離。如圖10所示，第一門形體 112的開口 78可面向前方(即朝著即將到來的外部流50的方向)，而第二門形體114的開口 78可面向后方。參考圖11，其示出門形體組合件110的橫截面圖，其中第一門形體112處于開啟位置74，而第二門形體114處于閉合位置76。如圖所示，第一門形體112的開口 78可面向前方，用于捕獲即將到來的外部流50，外部流50可被管道傳送至吸氣腔體38，用于通過孔36 放出，從而以類似于關(guān)于進(jìn)氣口 72所描述的方式去除孔36中的污染物。第一門形體112 可繞開啟位置71和閉合位置76之間的第一旋轉(zhuǎn)軸116轉(zhuǎn)動(dòng)。參考圖12，其示出門形體組合件110的橫截面圖，其中第二門形體114處于開啟位置74，而第一門形體112處于閉合位置76。第二門形體114可繞開啟位置74和閉合位置 76之間的第二旋轉(zhuǎn)軸118轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)移動(dòng)至開啟位置74時(shí)，第二門形體114的開口 78可產(chǎn)生第二門形體114后的外部區(qū)域，其具有可能比吸氣腔體38內(nèi)的腔體壓力ρ。小的外部壓力 pe。外部壓力Pe可在吸氣腔體38中產(chǎn)生吸氣力，其可抽取外部流50通過孔36并且然后進(jìn)入吸氣腔體38，并且然后可向著門形體組合件110流動(dòng)，用于通過第二門形體114的開口 78放出并進(jìn)入外部大氣48。參考圖13，在此公開的清洗系統(tǒng)70能夠在用于清洗具有多孔蒙皮30的層流控制系統(tǒng)的方法的情況中描述。如圖所示并如上所述，層流控制系統(tǒng)包括吸氣腔體38，吸氣腔體 38可非常鄰近多孔蒙皮30布置。在這點(diǎn)上，吸氣腔體38通過形成于多孔蒙皮30中的多個(gè)孔36被流體地連接至外部大氣48。在一個(gè)實(shí)施例中，多孔蒙皮30可位于機(jī)翼22上的這樣一個(gè)區(qū)域，即在其中邊界層40的控制被期望并且可通過吸氣提供。在這點(diǎn)上，層流控制系統(tǒng)可安裝在垂直或水平尾翼的前緣M上或者沿機(jī)翼20的前緣M安裝。然而，考慮清洗系統(tǒng)70適合清洗安裝在任何位置和任何交通工具上的層流控制系統(tǒng)，并且不僅限于航空器， 而且可包括地面交通工具和其他類型的交通工具。如圖13所示，本方法可包括將進(jìn)氣口 72展開到外部大氣48的外部流50中的步驟150。外部流50可為高壓，并且可鄰近邊界層40布置，使得進(jìn)氣口 72的展開可在開啟至邊界層40中。本方法的步驟152包含管道傳送至少一部分外部流50通過形成于進(jìn)氣口 72中形成的開口 78，并且進(jìn)入吸氣腔體38。如圖1至圖11所示，通過使用擴(kuò)散器98促進(jìn)了該管道傳送，擴(kuò)散器優(yōu)選包括擴(kuò)展橫截面以便降低流體從進(jìn)氣口 72被管道傳送至吸氣腔體38的流體速度。為了清除孔36的例如液體和/或其他碎片的污染物和/或防止當(dāng)飛機(jī)10飛過云或雨時(shí)可能發(fā)生的污染物堵塞或阻塞孔36，步驟巧4包含通過經(jīng)孔36放出吸氣腔體38中的管道傳送的流來清洗孔36。本方法可進(jìn)一步包含在開啟位置74和閉合位置76之間展開進(jìn)氣口 72的步驟。進(jìn)氣口 72展開的激活可通過飛行員激活和/或環(huán)境激活(即自主地)或其任何組合而實(shí)現(xiàn)。例如，考慮一旦通常飛機(jī)10起飛之前襟翼展開，進(jìn)氣口 72就自動(dòng)展開。在進(jìn)一步實(shí)施例中，清洗系統(tǒng)70可配置成使得通過飛行員開啟而使進(jìn)氣口 72被激活至展開條件。此外， 考慮進(jìn)氣口 72可配置成按期望被展開在閉合位置76和開啟位置74中間的任何位置，以便實(shí)現(xiàn)吸氣腔體38內(nèi)的期望壓力，并且也考慮飛機(jī)10運(yùn)行的飛行參數(shù)以及環(huán)境因素，例如高度和局部天氣條件。另外，清洗層流控制系統(tǒng)的方法可包含從被進(jìn)氣口 72捕獲的高壓外部流50抽取例如液體M或碎片的污染物。該抽取污染物可通過配置進(jìn)氣口 72的輪廓而實(shí)現(xiàn)，使得污染物撞擊外部罩86的內(nèi)側(cè)，其后污染物可被引導(dǎo)朝向進(jìn)氣口 72的后末端84，并且流出形成于其中的排水孔88。同樣地，本方法可進(jìn)一步包含從進(jìn)氣口 72向著吸氣腔體38管道傳送外部流50的步驟，使得污染物被引導(dǎo)至擴(kuò)散器98的側(cè)壁上，其后，污染物可被收集在位于擴(kuò)散器98上的最低排水機(jī)構(gòu)104處。上述說明通過示例給出而非限制。通過上述公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本文公開的實(shí)施例的范圍和精神之內(nèi)作變化。此外，本文公開的實(shí)施例的各種部件能夠單獨(dú)使用或以彼此的任何變化組合使用，并且不限于本文描述的特定組合。因而，權(quán)利要求的范圍不受圖示說明的實(shí)施例的限制。
權(quán)利要求
1.一種用于具有內(nèi)部吸氣腔體的多孔蒙皮(30)的清洗系統(tǒng)(70)，所述多孔蒙皮(30) 包括將所述吸氣腔體(38)流體地連接至外部大氣的多個(gè)孔(36)，所述清洗系統(tǒng)(70)包含進(jìn)氣口(72)，其被配置成捕獲外部大氣的外部流；以及擴(kuò)散器(98)，其將所述進(jìn)氣口 m流體地連接至所述吸氣腔體(38)，并且所述擴(kuò)散器被配置成將所述外部流管道傳送至所述吸氣腔體(38)，用于通過所述孔(36)放出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗系統(tǒng)(70)，其中 所述多孔蒙皮(30)限定機(jī)翼02)的前緣04)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的清洗系統(tǒng)(70)，進(jìn)一步包含聯(lián)接至所述機(jī)翼0 的機(jī)身 (12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的清洗系統(tǒng)(70)，其中所述進(jìn)氣口包括門形體(112)，所述門形體(11 可在開啟位置和閉合位置之間樞軸移動(dòng)并且當(dāng)所述門形體(112)處于所述開啟位置時(shí)限定開口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的清洗系統(tǒng)(70)，其中所述進(jìn)氣口(7 被配置成當(dāng)所述進(jìn)氣口(7 處于閉合位置時(shí)，所述進(jìn)氣口(7 被定位為與外部表面成基本平齊的關(guān)系。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的清洗系統(tǒng)(70)，其中所述進(jìn)氣口 m被配置成從被所述進(jìn)氣口(7 捕獲的所述外部流分離污染物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的清洗系統(tǒng)(70)，其中所述進(jìn)氣口(72)具有形成于其中、用于排出所述污染物的至少一個(gè)排水孔(88)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的清洗系統(tǒng)(70)，其中所述多孔蒙皮(30)限定相反的內(nèi)部蒙皮表面(3 和外部蒙皮表面(34)； 所述進(jìn)氣口(72)具有用于捕獲所述外部流的開口 ；至少一部分所述孔(36)具有引起所述孔(36)由于表面張力而保留液體的尺寸； 所述內(nèi)部蒙皮表面具有與所述開口處的所述外部流壓力成比例的腔體壓力； 所述外部蒙皮表面具有與所述多孔蒙皮(30)上的所述外部流的局部速度相關(guān)的局部靜壓力；以及所述孔(36)按尺寸定制并被構(gòu)造成使得所述腔體壓力與所述局部靜壓力之間的壓力差足以克服表面張力阻力，從而引起所述孔(36)中的所述液體被放出到所述外部大氣中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗系統(tǒng)(70)，其中所述進(jìn)氣口 7 包含門形體組合件(110)，所述門形體組合件(110)包括 第一門形體(112)；以及第二門形體(114)，其樞軸安裝至所述第一門形體； 其中所述第一門形體和第二門形體中每一個(gè)都可在開啟位置和閉合位置之間樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且當(dāng)移動(dòng)至所述開啟位置時(shí)限定開口；所述第一門形體和第二門形體的所述開口面向相反的方向；所述第一門形體開口被配置成捕獲所述外部流，用于管道傳送通過所述擴(kuò)散器(98) 朝向所述吸氣腔體(38)，用于經(jīng)所述孔(36)放出到所述外部大氣；所述第二門形體被配置成抽取所述外部流通過所述孔(36)并且進(jìn)入所述吸氣腔體 (38)，用于管道傳送通過所述擴(kuò)散器(98)，以便通過所述第二門形體的開口放出到所述外部大氣。
10.一種清洗層流控制系統(tǒng)的方法，所述層流控制系統(tǒng)具有多孔蒙皮(30)和通過形成于所述多孔蒙皮(30)中的多個(gè)孔(36)被流體地連接至外部大氣的吸氣腔體(38)，所述方法包含以下步驟將進(jìn)氣口(7 展開到所述外部大氣的外部流中；從所述進(jìn)氣口 m管道傳送所述外部流至所述吸氣腔體中；以及通過經(jīng)所述孔(36)放出管道傳送的流體而清洗所述孔(36)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述多孔蒙皮(30)限定相反的內(nèi)部蒙皮表面 (32)和外部蒙皮表面(34)，所述進(jìn)氣口 m具有用于捕獲所述外部流的開口，所述內(nèi)部蒙皮表面具有與所述開口處的所述外部流壓力成比例的腔體壓力，所述外部蒙皮表面具有與所述多孔蒙皮(30)上的所述外部流的局部速度相關(guān)的局部靜壓力，所述方法進(jìn)一步包含以下步驟配置所述進(jìn)氣口(7 和所述孔(36)中至少之一，使得所述腔體壓力足以克服所述局部靜壓力。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述孔(36)的至少一部分具有使得由于表面張力而保留液體的尺寸，所述方法進(jìn)一步包含以下步驟配置所述進(jìn)氣口和所述孔(36)中的至少之一，使得所述腔體壓力與所述局部靜壓力之間的壓力差足以克服表面張力阻力，從而引起所述孔(36)中的所述液體被放出到所述外部大氣。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中配置所述孔(36)的步驟包含將所述孔(36)形成為使得所述壓力差足以克服所述表面張力阻力的尺寸。
14.根據(jù)權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的方法，其進(jìn)一步包含以下步驟在從所述進(jìn)氣口 m管道傳送所述外部流至所述吸氣腔體期間，降低所述外部流的速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在管道傳送所述外部流期間降低其速度的步驟包含擴(kuò)展所述外部流從所述進(jìn)氣口(7 管道傳送至所述吸氣腔體所沿的橫截面。
全文摘要
一種用于層流控制系統(tǒng)的清洗系統(tǒng)(70)包含進(jìn)氣口(72)和被流體地連接至進(jìn)氣口的擴(kuò)散器(98)。進(jìn)氣口可布置在外部大氣的外部流中。擴(kuò)散器被配置成將進(jìn)氣口流體地連接至層流控制系統(tǒng)的吸氣腔體，其中吸氣腔體(38)可布置得鄰近機(jī)翼的多孔蒙皮(30)，例如鄰近機(jī)翼(22)的前緣(24)。層流控制系統(tǒng)可被配置成通過抽取一部分邊界層流體通過形成于多孔蒙皮中的多個(gè)孔(72)來吸取穿過多孔蒙皮的邊界層流體。擴(kuò)散器將進(jìn)氣口捕獲的高壓流體管道傳送至吸氣腔體，用于通過孔(36)放出以減少阻塞孔的可能性。
文檔編號(hào)B64F5/00GK102256872SQ201080003610
公開日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日
發(fā)明者A·G·鮑威爾, P·M·威基根 申請(qǐng)人:波音公司