用于飛行器機翼的機翼尖端設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及空氣動力學，并且更具體地涉及諸如用于飛行器的機翼的機翼尖端設備。
【背景技術】
[0002]飛行器機翼的誘導阻力可以被描述為空氣動力阻力，該空氣動力阻力是由于當機翼移動經(jīng)過空氣時機翼上方的空氣的方向改變而產(chǎn)生的?？諝獾姆较蚋淖兛梢园ㄑ刂鴻C翼的下側順翼展方向的氣流，其通常朝向機翼尖端的外側方向。當順翼展方向的氣流到達機翼尖纟而時，空氣向上流動在機翼尖纟而上方，并且結合在機翼的頂部上方移動的弦向氣流。順翼展方向的氣流和弦向氣流的結合導致機翼尖端漩渦的形成。
[0003]該機翼尖端漩渦由其他漩渦進給，該其他漩渦當沿著機翼的后緣向下運動時流出。機翼尖端漩渦和后緣漩渦的向下運動引起機翼升力以略向后的方向傾斜。機翼升力的略向后傾斜也可以描述為機翼的有效攻角的減小，并且可以導致飛行器的有效載荷能力的下降，和/或飛行器的續(xù)航力，和/或燃料效率的降低。
[0004]可以看到，在本領域中存在對減少由機翼產(chǎn)生的誘發(fā)阻力的量的機翼尖端配置的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]上文提到的與誘發(fā)漩渦相關的需求由本公開具體解決，其中本公開提供了用于飛行器機翼的機翼尖端設備。該機翼尖端設備可以包括上部小翼和下部元件。上部小翼可以從飛行器機翼向上延伸。下部元件可以從上部小翼向下延伸，并且可以在機翼下面形成閉合回路。該閉合回路可以具有中空內(nèi)部，以允許空氣穿過閉合回路。該上部小翼和下部元件可以具有翼面橫截面，以便上部小翼和下部元件可以產(chǎn)生空氣動力升力。
[0006]還公開了為飛行器機翼的機翼配置機翼尖端設備的方法。該方法可以包括從機翼尖端向上延伸上部小翼。該方法可以額外地包括從上部小翼向下延伸下部元件。此外，該方法可以包括將下部元件形成為機翼下面的閉合回路，以便該閉合回路具有中空內(nèi)部。
[0007]本發(fā)明可以涉及用于飛行器機翼的機翼尖端設備，該機翼尖端設備可以包括配置為從飛行器機翼向上延伸的上部小翼；和從上部小翼向下延伸并且配置為在機翼下面形成閉合回路的下部元件，該閉合回路具有中空內(nèi)部。下部元件可以包括與機翼下表面構成閉合回路的下圓弧。下部元件可以包括安裝到機翼下表面的下部回路。該上部小翼和下部元件可以形成為整體結構。下部元件可以具有與上部小翼相切的外側部分。上部小翼和下部元件可以可拆卸地附連到機翼的機翼尖端接頭處。下部元件可以具有外側端和內(nèi)側端，該外側端從上部小翼向下延伸，并且機翼尖端接頭包括上部小翼到機翼尖端的外側端附件和下部元件的內(nèi)側端到機翼的機翼尖端的內(nèi)側位置的內(nèi)側端附件。該機翼尖端也可以包括在上部小翼與下部元件的內(nèi)側端之間延伸的尖端擴展件；以及位于內(nèi)側端的內(nèi)側的機翼尖端接頭。這些特征提高了空氣動力學特性。閉合回路可以具有三角形形狀、圓形形狀、拋物線形狀、半圓形形狀或梯形形狀。上部小翼可以相對于水平面大約30度到90度的范圍內(nèi)的二面角取向。上部小翼可以具有上部小翼根弦；下部元件可以具有外側端，該外側端具有外側端翼弦，并且上部小翼根弦和外側端翼弦中的每個可以具有不小于機翼尖端翼弦的大約50%的長度。這些元件將增強性能。上部小翼根弦和外側端翼弦中的每個可以具有機翼尖端翼弦的長度的大約60%到100%的長度。
[0008]本發(fā)明可以涉及飛行器，其包括一對機翼，每個機翼具有機翼尖端；和安裝到每一個機翼尖端的機翼尖端設備，該機翼尖端設備可以包括配置為從飛行器機翼向上延伸的上部小翼；和從上部小翼向下延伸并且配置為在機翼下面形成閉合回路的下部元件，該閉合回路具有中空內(nèi)部。
[0009]本發(fā)明可以涉及為飛行器機翼的機翼配置機翼尖端設備的方法，該方法可以包括從機翼向上延伸上部小翼；從上部小翼向下延伸下部元件；使用下部元件成為閉合回路。該方法可以包括使下部元件成為安裝到機翼下表面的下圓弧。這提高了空氣動力學特性。該方法可以包括使下部元件成為安裝到機翼下表面的下部回路。這將會提高性能。該方法可以進一步包括使上部小翼和下部元件成為整體結構。該方法還可以包括使下部元件的外側部分與上部小翼相切。該方法還可以包括將上部小翼和下部元件可拆卸地附連到機翼的機翼尖端接頭處。該方法還可以包括使用在機翼尖端上的上部小翼的外側端；和使用在機翼的機翼尖端的內(nèi)側位置的下部元件的內(nèi)側端。該方法還可以包括使從上部小翼到下部元件的內(nèi)側端的尖端擴展件以使得尖端擴展件和下部元件共同形成閉合回路的方式延伸；和附連尖端擴展件的內(nèi)側端到機翼尖端。該方法還可以包括配置下部元件以便閉合回路具有三角形形狀、圓形形狀、拋物線形狀、半圓形形狀或梯形形狀。該方法還可包括使上部小翼以相對于水平面從大約30度到90度的范圍內(nèi)的二面角取向。該方法還可以包括使用不小于機翼尖端翼弦的大約50%的上部小翼根弦和下部元件翼弦。
[0010]已經(jīng)討論的特征、功能和優(yōu)點可以在本公開的各種實施例中獨立實現(xiàn)或者可以在其他實施例中組合實現(xiàn)，其進一步的細節(jié)可以參考下面的說明和附圖。
【附圖說明】
[0011]本公開的這些和其他特征將在參考附圖后變得更顯然，在全部附圖中，相同標記指代相同的部件，并且其中:
[0012]圖1是并入用于降低機翼的誘導阻力的機翼尖端設備的實施例的飛行器的主視圖；
[0013]圖2是具有上部小翼和下部元件的機翼尖端設備的實施例的側視圖；
[0014]圖3是包括上部小翼和由下圓弧形成的下部元件的機翼尖端設備的實施例的主視圖，上部小翼和下圓弧被結合到機翼尖端；
[0015]圖4是沿著圖3的線4獲取的截面圖，并且說明了上部小翼的尖端擴展的翼面截面和下圓弧的翼面截面；
[0016]圖5是從機翼分離出的機翼尖端設備的實施例的分解俯視圖；
[0017]圖6是沿著圖5的線6獲取的機翼尖端設備的主視圖，并且其說明了位于下圓弧的內(nèi)側端的外側的機翼尖端接頭；
[0018]圖7是使用機械緊固件耦接到機翼尖端的圖5的機翼尖端設備的俯視裝配圖；
[0019]圖8是沿著圖7的線8的機翼尖端設備的主視圖，并且其說明了位于下圓弧的內(nèi)側端的外側的機翼尖端接頭；
[0020]圖9是機翼尖端設備的實施例的分解主視圖，其中機翼尖端接頭位于下圓弧的內(nèi)側端的內(nèi)側；
[0021]圖10是結合到機翼尖端的圖9的機翼尖端設備的裝配主視圖；
[0022]圖11是機翼尖端設備的實施例的主視圖，其中下圓弧具有拋物線形狀；
[0023]圖12是機翼尖端設備的實施例的主視圖，其中下圓弧具有半圓形形狀；
[0024]圖13是機翼尖端設備的實施例的主視圖，其中下圓弧具有梯形形狀；
[0025]圖14是機翼尖端設備的主視圖，其中下部元件具有連接內(nèi)側端到外側端以形成下部回路的連接元件；
[0026]圖15是說明可包含在配置飛行器的機翼的方法中的一個或多個操作的流程圖。
【具體實施方式】
[0027]現(xiàn)在參考以說明本公開的各實施例為目的示出的附圖，圖1所示是飛行器100的主視圖，其具有一對機翼200并且并入耦接到每個機翼200的機翼尖端設備300的示例。如下面更詳細的描述，本文公開的機翼尖端設備300的各種實施例包括上部小翼302和下部元件398。有利地，上部小翼302和下部元件398的組合在不增加機翼200的翼展224的情況下提供了機翼后緣206 (圖5)的有效長度的增加。用這種方式，機翼尖端設備300允許由機翼200產(chǎn)生的誘導阻力的減小。
[0028]在圖1中，飛行器100可以包括具有縱向軸線106的機身104，該縱向軸線可以沿著機身104在長度方向上延伸。如上所述，該飛行器100可以包括一對機翼200，機翼200可以附連到機身104。每一個機翼200可以從機身104以朝著機翼尖端216的順翼展方向向外延伸。機翼200可以具有被定義為機翼尖端設備300的上部小翼302的尖端之間的距離的翼展224。在所示的實施例中，該機翼200可以二面角201取向，該二面角可以被定義為當機翼遭受Ig靜態(tài)地面加載時機翼200相對于水平面的角度。機翼200還可以向后掃掠(圖7)。然而，飛行器100可以被配置為使得機翼200不掃掠，或機翼200可以向前掃掠。每一個機翼200可以包括一個或多個控制表面(未示出)，諸如前緣設備、后緣設備和/或擾流板。前緣設備(未示出)可以包括前緣板條和/或克魯格(Krueger)襟翼或者其他前緣設