本公開總體涉及前緣高升力(high-lift)裝置，尤其涉及用于飛機(jī)機(jī)翼的前緣高升力裝置。

背景技術(shù)：

一些現(xiàn)代飛機(jī)機(jī)翼利用前緣高升力裝置，其可展開以增加提升能力?？衫玫钠胀ǖ那熬壐呱ρb置包括但不限于開槽的(slotted)前緣縫翼，其具有與之關(guān)聯(lián)的高機(jī)翼升力系數(shù)。雖然有效，但這種開槽的前緣縫翼在飛行期間可產(chǎn)生傳播到地面的低空飛行噪聲。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的一方面，提供了一種可從飛機(jī)的機(jī)翼展開的前緣高升力裝置。前緣高升力裝置可包括前緣和后緣。下表面和上表面均可在前緣和后緣之間延伸。后緣區(qū)域可通過(guò)后緣和與后緣相鄰的區(qū)域限定。成形裝置可設(shè)置在后緣區(qū)域處且可在非激活位置和激活位置之間移動(dòng)。

根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種飛機(jī)。飛機(jī)可包括機(jī)翼。機(jī)翼可包括固定翼部。前緣高升力裝置可與固定翼部機(jī)械關(guān)聯(lián)且可相對(duì)于固定翼部在收縮位置和展開位置之間移動(dòng)。成形裝置可設(shè)置在前緣高升力裝置的后緣區(qū)域處，且可在非激活位置和激活位置之間移動(dòng)。

根據(jù)本公開的又一方面，提供了可實(shí)行以降低在前緣高升力裝置的后緣處產(chǎn)生的噪聲的步驟的樣本序列。步驟的樣本序列可使前緣高升力裝置從收縮位置展開。另一步驟可激活設(shè)置在前緣高升力裝置的后緣區(qū)域處的成形裝置，以使噪聲生成進(jìn)一步向下游延伸并提供對(duì)于低空飛行噪聲的機(jī)翼屏蔽。

本發(fā)明可涉及一種可從飛機(jī)的機(jī)翼展開的前緣高升力裝置，前緣高升力裝置可包括：前緣；后緣；均在前緣和后緣之間延伸的下表面和上表面；通過(guò)后緣和與后緣相鄰的區(qū)域限定的后緣區(qū)域；以及設(shè)置在后緣區(qū)域處的成形裝置，該成形裝置可在非激活位置和激活位置之間移動(dòng)。成形裝置可在激活位置中包括彎曲輪廓。成形裝置可為形狀金屬致動(dòng)器。后緣可包括鋸齒輪廓(sawtoothprofile)。后緣可包括齒形輪廓(serratedprofile，鋸齒狀輪廓)。每個(gè)這些特征可增強(qiáng)操作并增加性能效率。成形裝置可在后緣區(qū)域處鉸鏈地耦接到下表面。成形裝置可在激活位置中接合止動(dòng)件以改善操作。下表面可包括聲學(xué)處理部。

本發(fā)明可涉及一種飛機(jī)，其可包括：機(jī)翼，該機(jī)翼包括固定翼部；與固定翼部機(jī)械關(guān)聯(lián)的前緣高升力裝置，該前緣高升力裝置可相對(duì)于固定翼部在收縮位置和展開位置之間移動(dòng)；以及設(shè)置在前緣高升力裝置的后緣區(qū)域處的成形裝置，該成形裝置可在非激活位置和激活位置之間移動(dòng)。成形裝置可為形狀金屬致動(dòng)器。固定翼部可經(jīng)由伸縮式導(dǎo)管可伸縮地耦接到成形裝置。伸縮式導(dǎo)管可與成形裝置操作地關(guān)聯(lián)以選擇性地將熱輸送至該成形裝置。輸送至成形裝置的熱可為熱空氣和電加熱(electricheating)中的一種。成形裝置可在經(jīng)由選擇性輸送至其熱而形成的激活位置中包括彎曲輪廓。成形裝置可在后緣區(qū)域處鉸鏈地耦接到前緣高升力裝置的下表面。前緣高升力裝置可為克魯格縫翼和平移縫翼中的一種。

本發(fā)明可涉及一種降低在前緣高升力裝置的后緣處產(chǎn)生的噪聲的方法，該方法可包括：從收縮位置展開前緣高升力裝置；以及激活設(shè)置在前緣高升力裝置的后緣區(qū)域處的成形裝置，以使噪聲生成進(jìn)一步向下游延伸并提供對(duì)于低空飛行噪聲的機(jī)翼屏蔽。激活成形裝置的步驟可包括將熱空氣輸送至成形裝置。激活成形裝置的步驟可包括將電加熱輸送至成形裝置。激活成形裝置的步驟可包括經(jīng)由空氣動(dòng)力激活成形裝置。每個(gè)特征可增強(qiáng)噪聲降低方法的性能和可靠性。

已經(jīng)討論的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可在各種實(shí)施例中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)或可在其它實(shí)施例中結(jié)合，其進(jìn)一步的細(xì)節(jié)參考下面的描述和附圖可見。

附圖說(shuō)明

圖1為根據(jù)本公開的實(shí)施例的示意性飛機(jī)的透視圖；

圖2為根據(jù)本公開的實(shí)施例的相對(duì)于飛機(jī)機(jī)翼處于展開位置中的示意性前緣高升力裝置的截面形式的示意性側(cè)視圖，為了清晰起見，省略了某些部分；

圖3為根據(jù)本公開的實(shí)施例的圖2的前緣高升力裝置的裝置后緣區(qū)域的成形裝置的示意性實(shí)施例的頂視圖；

圖4為根據(jù)本公開的實(shí)施例的圖2的前緣高升力裝置的裝置后緣區(qū)域的成形裝置的示意性可替換實(shí)施例的頂視圖；

圖5為根據(jù)本公開的實(shí)施例示出圖2的前緣高升力裝置的裝置后緣區(qū)域的成形裝置周圍的空氣流動(dòng)路徑的這種成形裝置的另外的示意性可替換實(shí)施例的截面形式的示意性側(cè)視圖，為了清晰起見，省略了某些部分；

圖6為根據(jù)本公開的實(shí)施例的與克魯格縫翼關(guān)聯(lián)的處于激活位置中的圖5的示意性成形裝置的截面形式的示意性側(cè)視圖，為了清晰起見，省略了某些部分；

圖7為根據(jù)本公開的實(shí)施例的轉(zhuǎn)換到非激活位置的圖6的成形裝置的截面形式的示意性側(cè)視圖，為了清晰起見，省略了某些部分；

圖8為根據(jù)本公開的實(shí)施例的與平移縫翼關(guān)聯(lián)的處于激活位置中的圖5的示意性成形裝置的截面形式的示意性側(cè)視圖，為了清晰起見，省略了某些部分；

圖9為根據(jù)本公開的實(shí)施例的轉(zhuǎn)換到非激活位置的圖8的示意性成形裝置的截面形式的示意性側(cè)視圖，為了清晰起見，省略了某些部分；且

圖10為根據(jù)本公開的實(shí)施例的可實(shí)踐的步驟的樣本序列的圖示。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考圖1，根據(jù)本公開構(gòu)造的示例性飛機(jī)總體上由參考標(biāo)號(hào)10指代。飛機(jī)10可包括機(jī)翼12。如圖2更詳細(xì)所示，機(jī)翼12包括固定翼部14，其包括機(jī)翼前緣16、機(jī)翼上表面18和機(jī)翼下表面20，使得機(jī)翼上表面18和機(jī)翼下表面20在機(jī)翼前緣16處會(huì)聚。固定翼部14可與前緣高升力裝置22機(jī)械關(guān)聯(lián)，前緣高升力裝置可通過(guò)各種致動(dòng)機(jī)構(gòu)在展開位置(如圖2所示)和收縮位置之間移動(dòng)，為了清晰起見，各種致動(dòng)機(jī)構(gòu)已經(jīng)從圖2中省略。前緣高升力裝置22可為前緣縫翼，諸如但不限于平移開槽縫翼(translatingslottedslat)或克魯格開槽縫翼(kruegerslottedslat)。對(duì)于展開位置中的前緣高升力裝置22，在固定翼部14和前緣高升力裝置22之間形成有通道24。

前緣高升力裝置22可包括裝置前緣26、裝置后緣28、裝置上表面30，以及裝置下表面32。裝置上表面30和裝置下表面32可在裝置前緣26和裝置后緣28之間延伸。裝置下表面32可包括聲學(xué)處理部33以吸收高頻噪聲。以下，前緣高升力裝置22的鄰近并包括裝置后緣28的區(qū)域?qū)⒈环Q為裝置后緣區(qū)域34。裝置后緣區(qū)域34為可與前緣高升力裝置22成整體或可機(jī)械地耦接到前緣高升力裝置22的延伸部。裝置后緣區(qū)域34可包括成形裝置36，其可被激活以從非激活位置轉(zhuǎn)換到激活位置。

在實(shí)施例中，裝置后緣區(qū)域34可為在該行業(yè)中眾所周知的任何形狀記憶合金或智能金屬。此外，成形裝置36可激活并加熱以使得裝置后緣區(qū)域34可從非激活位置(如虛線38所示)轉(zhuǎn)換到激活位置(圖2所示)。同樣地，裝置后緣28在彎曲輪廓中可以角度40從非激活位置38向下偏轉(zhuǎn)到激活位置。作為非限制性實(shí)例，角度40可在約10至15度的范圍內(nèi)。當(dāng)裝置后緣區(qū)域34處于激活位置時(shí)，相比不具有裝置后緣區(qū)域34的前緣高升力裝置22，裝置后緣28向后移位，以便屏蔽可從展開的前緣高升力裝置22產(chǎn)生的低空飛行噪聲，同時(shí)還維持高升力性能。

進(jìn)一步，前緣高升力裝置22包括延伸翼弦42(如虛線所示)。作為非限制性實(shí)例，延伸翼弦42可比縮短翼弦44(如虛線所示)長(zhǎng)約20％，該縮短翼弦為在不具有裝置后緣區(qū)域34的情況下所測(cè)量的前緣高升力裝置22的翼弦。然而，應(yīng)該清楚，延伸翼弦42基于具體的應(yīng)用可比縮短翼弦44長(zhǎng)任何百分比。在實(shí)施例中，縮短翼弦44可為機(jī)翼12的翼弦的約12％至20％。

當(dāng)激活成形裝置36以使得裝置后緣區(qū)域34處于激活位置時(shí)，可測(cè)量通道24從裝置后緣28到固定翼部14之間的通道距離46。作為非限制性實(shí)例，通道距離46可在延伸翼弦42的約4％至14％的范圍內(nèi)。

伸縮式導(dǎo)管48可使固定翼部14可伸縮地耦接到前緣高升力裝置22的成形裝置36。導(dǎo)管48可選擇性地輸送熱以激活成形裝置36，諸如但不限于形狀金屬致動(dòng)器。作為非限制性實(shí)例，導(dǎo)管48可按規(guī)定路線輸送來(lái)自固定翼部14的防冰系統(tǒng)的熱空氣以施加熱到成形裝置36，或可包括來(lái)自固定翼部14的布線以向成形裝置36提供電加熱(electricheating)。當(dāng)前緣高升力裝置22處于展開位置時(shí)，成形裝置36可通過(guò)經(jīng)由導(dǎo)管48施加于其的熱激活，以使得成形裝置36在基本上彎曲輪廓中向下朝固定翼部14偏轉(zhuǎn)角度40直到到達(dá)激活位置。在前緣高升力裝置22轉(zhuǎn)換回到收縮位置之前，成形裝置36可通過(guò)移除成形裝置36中的熱而去激活，以使得當(dāng)前緣高升力裝置22轉(zhuǎn)換回到收縮位置時(shí)，裝置后緣區(qū)域34通過(guò)恢復(fù)作用于其的負(fù)荷或通過(guò)被激活以恢復(fù)到非激活位置的第二成形裝置36而返回到非激活位置。

在圖3所示的實(shí)施例中，裝置后緣區(qū)域34可包括裝置后緣28，其包括齒形輪廓(serratedprofile)50。在實(shí)施例中，齒形輪廓50可為連續(xù)的三角形，以使得每個(gè)三角形包括裝置后緣28處的后緣閉角(closureangle)或齒形輪廓角52，其可在約30至60度的范圍內(nèi)。裝置后緣28的齒形輪廓50可向后延伸后緣壓差距離的分布，以使得渦流的強(qiáng)度且因此使得噪聲源強(qiáng)度可向后延伸，從而使得固定翼部14屏蔽低空飛行噪聲。

在圖4所示的可替換實(shí)施例中，裝置后緣區(qū)域34可包括裝置后緣28，其包括鋸齒輪廓(sawtoothprofile)54。在實(shí)施例中，鋸齒輪廓54可為連續(xù)的直角三角形，以使得每個(gè)直角三角形包括裝置后緣28處的鋸齒輪廓角56，其可為但不限于約30度。裝置后緣28的鋸齒輪廓54可進(jìn)一步使噪聲生成向下游延伸，以提供對(duì)于低空飛行噪聲的增加的機(jī)翼屏蔽。

參考圖5，裝置后緣區(qū)域34可包括可替換實(shí)施例的成形裝置136，其在裝置后緣區(qū)域34中鉸接地耦接到裝置下表面32。當(dāng)前緣高升力裝置22處于展開位置時(shí)，如所示，成形裝置136可通過(guò)空氣動(dòng)力激活以從非激活收起位置轉(zhuǎn)換到激活位置。盡管未按比例示出，在實(shí)施例中，成形裝置136可以成形距離58向下延伸至分離的循環(huán)氣流138中，該成形距離可為但不限于通道距離46的約2％至5％。當(dāng)成形裝置136處于激活位置中時(shí)，成形裝置136周圍的分離的循環(huán)氣流138可形成虛擬體140(圖5中的虛線所示)，從而形成裝置后緣28的虛擬延伸以維持高升力性能，該循環(huán)氣流消除裝置后緣28中的高強(qiáng)度噪聲，并進(jìn)一步使噪聲生成向下游延伸，以為提供對(duì)于低空飛行噪聲的增加的機(jī)翼屏蔽。

作為一個(gè)詳細(xì)實(shí)例，成形裝置136可與前緣高升力裝置22(諸如圖6和圖7所示的克魯格縫翼)關(guān)聯(lián)地使用。如圖6所示，前緣高升力裝置22處于展開位置，以使得氣流138迫使處于非激活收起位置中的成形裝置136遠(yuǎn)離裝置下表面32鉸接地向外移動(dòng)至激活位置，其中通過(guò)止動(dòng)件142防止成形裝置136進(jìn)一步移動(dòng)。如圖7所示，當(dāng)前緣高升力裝置22轉(zhuǎn)換回到收縮位置時(shí)(圖6和圖7中的虛線所示)，氣流138迫使成形裝置136鉸接地移回到非激活收起位置。

在另一詳細(xì)實(shí)例中，成形裝置136可與前緣高升力裝置22(諸如圖8和圖9中所示的平移縫翼)關(guān)聯(lián)地使用。當(dāng)前緣高升力裝置22轉(zhuǎn)移到展開位置時(shí)，如圖8所示，氣流138類似地迫使成形裝置136鉸接地移動(dòng)至抵靠止動(dòng)件142的激活位置中。如圖9所示，當(dāng)前緣高升力裝置22轉(zhuǎn)換回到收縮位置時(shí)，成形裝置136與機(jī)翼上表面18物理接觸，以使得成形裝置136被迫進(jìn)入非激活收起位置中。

在可替換實(shí)施例中，成形裝置136可以是彈簧加載的。在另外的可替換實(shí)施例中，成形裝置136可在裝置后緣區(qū)域34中固定到裝置下表面32。工業(yè)實(shí)用性

基于前述內(nèi)容可見，本公開闡述了前緣高升力裝置的成形裝置，以用于降低噪聲同時(shí)維持氣動(dòng)效率。此外，成形裝置可維持高升力性能，同時(shí)通過(guò)使噪聲生成向后移位來(lái)降低噪聲源強(qiáng)度以降低低空飛行噪聲。操作中，前緣高升力裝置22可展開以增加飛機(jī)10的提升能力。當(dāng)前緣高升力裝置22處于展開位置中時(shí)，可激活成形裝置36、136以降低后緣噪聲。

作為一個(gè)說(shuō)明性實(shí)例，成形裝置36可通過(guò)經(jīng)由導(dǎo)管48施加熱(熱氣流或電加熱)而被激活，以使得當(dāng)向機(jī)翼前緣16后部延伸時(shí)裝置后緣區(qū)域34在基本上彎曲輪廓中向下朝固定翼部14偏轉(zhuǎn)直到到達(dá)激活位置。裝置后緣區(qū)域34的延伸的基本上彎曲輪廓可形成會(huì)聚的流動(dòng)區(qū)域，其減少視線噪聲傳播以使得裝置后緣28處渦流的強(qiáng)度減少，從而也減少噪聲生成。此外，在可替換實(shí)施例中，裝置后緣區(qū)域34可包括具有齒形輪廓(serratedprofile)或鋸齒輪廓(sawtoothprofile)的裝置后緣28，以進(jìn)一步降低噪聲源強(qiáng)度，使得后緣壓差距離的分布可向后延伸以降低渦流的強(qiáng)度并提供對(duì)于低空飛行噪聲的增加的機(jī)翼屏蔽。在前緣高升力裝置22轉(zhuǎn)換回到收縮位置之前，成形裝置36可通過(guò)移除成形裝置36中的熱而去激活，以使得當(dāng)前緣高升力裝置22收縮時(shí)裝置后緣區(qū)域34返回到非激活位置。

作為另一說(shuō)明性實(shí)例，成形裝置136可通過(guò)空氣動(dòng)力從非激活收起位置激活以遠(yuǎn)離裝置下表面32鉸接地向外移動(dòng)至激活位置，其中通過(guò)止動(dòng)件142防止成形裝置136進(jìn)一步移動(dòng)。當(dāng)成形裝置136處于激活位置中時(shí)，成形裝置136周圍的分離的循環(huán)氣流138可形成虛擬體140，其使噪聲生成向下游進(jìn)一步延伸，產(chǎn)生對(duì)于低空飛行噪聲的增加的機(jī)翼屏蔽，從而降低噪聲源強(qiáng)度。當(dāng)前緣高升力裝置22轉(zhuǎn)換回到收縮位置時(shí)，在一個(gè)實(shí)施例中，氣流138迫使成形裝置136鉸接地移回到非激活收起位置，且在另一實(shí)施例中，成形裝置136與機(jī)翼上表面18物理接觸，以使得成形裝置136被迫進(jìn)入非激活收起位置中。

圖10示出如下步驟的樣本序列，可實(shí)踐該步驟以降低在前緣高升力裝置的后緣處產(chǎn)生的噪聲，同時(shí)維持氣動(dòng)效率?？?010示出從收縮位置展開前緣高升力裝置。如框1012所示，另一步驟可激活設(shè)置在前緣高升力裝置的后緣區(qū)域處的成形裝置，以使噪聲生成向下游進(jìn)一步延伸并提供對(duì)于低空飛行噪聲的機(jī)翼屏蔽。激活成形裝置的步驟可進(jìn)一步包括將熱空氣輸送至成形裝置的步驟。進(jìn)一步地，激活成形裝置的步驟可包括將電加熱輸送至成形裝置的可替換步驟。此外，激活成形裝置的步驟可包括經(jīng)由空氣動(dòng)力激活成形裝置的另一可替換步驟。