申请/专利权人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

申请日：2017-11-30

公开（公告）日：2021-01-19

公开（公告）号：CN108045555B

主分类号：B64C7/00(20060101)

分类号：B64C7/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.19#授权;2018.06.12#实质审查的生效;2018.05.18#公开

摘要：本发明涉及一种设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，属于航空试验技术领域。本发明中通过设计一扰流板，扰流板为两个面以一轴线合并而成，其两端具有较为尖锐的端点，一端点以一定的偏转角安装于物品舱前缘，前方来流撞击扰流板的迎风面后被托起，气流远离舱体使舱内气流量降低，从而降低气流与物品舱后壁的碰撞力，达到降噪效果；扰流板的背风面应产生良好的低压区，吸引舱内高压气流向扰流板的背风面流动，再流出舱体，舱内形成一个大尺度漩涡，保证物品舱后壁面流动稳定，降低气动噪声。本发明的设计原理明确，易于实现，提高了设计的可靠性，大大降低了扰流装置设计的成本。

主权项：1.一种设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，其特征在于，所述扰流板具有以轴线相对称的两个圆滑曲面且两端具有尖锐的端点，所述扰流板设置于物品舱的外侧，根据扰流板位置参数设置扰流板以使得物品舱内形成大尺度漩涡，所述扰流板位置参数包括：扰流板与气流来向所形成的偏转角θ，所述偏转角θ满足：θ＝20°～30°；扰流板的长度L，所述长度L满足：L＝1.5～2.5δsinθ，δ为物品舱前缘紊流附面层厚度；扰流板与物品舱前壁之间的距离X，所述距离X满足：X＝0.015a～0.05a，a为物品舱长度；以及扰流板与物品舱出舱口之间的平面高度H，所述平面高度H满足：H＝-0.43X+0.46。

全文数据：一种设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板技术领域[0001]本发明属于航空试验技术领域，尤其涉及一种设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板。背景技术[0002]随着航空技术的发展，一些飞机的物品设备需要内埋。舱门开启后，物品舱后壁产生了严重的气动噪声，导致物品舱后壁结构易于疲劳损坏，严重降低了飞机的经济使用寿命。为此，有必要设计有效降低物品舱后壁气动噪声的流动控制装置。[0003]深度开式内埋物品舱长深比小于等于8的物品舱。[0004]国内外从抬高剪切层（即托起气流防止气流撞击物品舱后壁以降低气动噪声角度开展了大量的研究工作，成果已在几型飞机上应用。但至今，尚无人提出托吸式流动控制原理，更没有人总结出托吸式扰流板设计的函数关系，而是采用按多参数变化规律设计海量样件进行CFD仿真或风洞试验优选的方法，工作量及耗资均巨大。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，通过设置扰流板，以降低气流对物品舱后缘的撞击。[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，所述扰流板具有以轴线相对称的两个圆滑曲面，以及所述扰流板设置于物品舱外侧，以及根据扰流板位置参数设置扰流板以使得物品舱内形成大尺度漩涡，扰流板位置参数包括，扰流板与气流来向所形成的偏转角e、扰流板长度L及扰流板与物品舱前壁距离X、扰流板与物品舱出舱口平面高度H。[0007]进一步的，所述扰流板与气流来向所形成的偏转角0满足:0=20°〜30°。[0008]进一步的，扰流板长度L满足:L=1.5〜2.5Ssin0[0009]式中，S为附面层厚度。[0010]进一步的，物品舱前壁距离x满足:x=0.015a〜0.05a，式中，a为物品舱长度。[0012]进一步的，扰流板与物品舱出舱□平面高度H满足:H=_〇.43X+0.46。[0013]本发明的扰流板对合理参数的扰流板之后，物品仓内形成一个大尺度漩涡，使得后壁流动稳定，易于实现，提高了设计的可靠性，大大降低了扰流装置设计的成本。附图说明[00M]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。[0015]图1为本发明中扰流板与物品舱位置关系示意图。[0016]图2为扰流板的垂向距离H与横向距离X不满足发明的函数关系的效果图。[0017]图3为扰流板的偏转角0取值过大的效果图。[0018]图4为按照本发明的方法合理安装扰流板后流动控制效果图。具体实施方式[0019]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。[0020]如图1所示为本发明中的扰流板3与物品舱相对位置参数说明，扰流板3的长度定义为L，相对于物品舱的出舱口平面2的偏转角度定义为0，扰流板3靠近物品舱前壁丨及物品舱口的端点定义为A，端点A与物品舱前壁1的横向距离定义为X，端点A与物品舱舱口的垂向距离定义为H。物品舱前缘1紊流附面层厚度为8,此为已知数据。[0021]本发明的扰流板3产生的托吸式流动控制原理为:设计一扰流板3，扰流板3为两个面以一轴线合并而成，其两端具有较为尖锐的端点，一端点以一定的偏转角e安装于物品舱前缘1，前方来流撞击扰流板3的迎风面（下表面面后被托起，气流远离舱体使舱内气流量降低，从而降低气流与物品舱后壁的碰撞力，达到降噪效果。扰流板3的背风面上表面应产生良好的低压区，吸引舱内高压气流向扰流板3的背风面流动，再流出舱体，舱内形成一个大尺度漩涡，保证物品舱后壁面流动稳定，降低气动噪声。[0022]对于本发明中的扰流板3位置设计，其包括：[0023]第一步，偏转角9的确定。在本发明的控制原理中，以扰流板3背风面的吸力效果为主，兼顾扰流板3对全机气动特性的影响，最终设计为:e=20°〜30°。[0024]第二步，扰流板3长度L的确定。在本发明的控制原理中，以背风面吸力效果及扰流板对全机气动特性的影响为主，并依据附面层厚度8，最终设计为:L=1.5〜2.5Vsin9。[0025]第三步，垂向距离H与横向距离X的位置关系确定。在本发明的控制原理中，以背风面吸力效果为主，最终确定了两者的函数关系式为:H=-0.43X+0.46,假设内埋物品舱的长度为8，则=0.0153〜0.053比较合适。[0026]将本发明中的扰流板3按上述原则设置后，对某型飞机的物品舱进行了试验，其效果十分理想。[0027]如图2所示为设置的扰流板3垂向距离H与横向距离X不满足本发明中的函数关系的不良后果图，从图中可看出舱内具有两个较大的涡系及一个较小涡系的复杂涡系，对于物品舱后壁的流动不稳地。[0028]如图3所示为扰流板2的偏转角0取值过大的不良后果图，从图中可看出舱内形成了分布不均的多个涡系，物品舱后壁处还具有一涡系，其流动也不稳地。[0029]图4所示为按本发明的方法安装了合理参数的扰流板之后，在物品舱前缘部分形成了以稳定的托举漩涡以及物品仓内形成一个大尺度漩涡，最终使得物品舱后壁流动稳定。[0030]本发明的设计原理明确，易于实现，提高了设计的可靠性，大大降低了扰流装置设计的成本。[0031]以上所述，仅为本发明的最优具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

权利要求：1.一种设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，其特征在于，所述扰流板具有以轴线相对称的两个圆滑曲面，以及所述扰流板设置于物品舱外侧，根据扰流板位置参数设置扰流板以使得物品舱内形成大尺度漩涡，扰流板位置参数包括，扰流板与气流来向所形成的偏转角e、扰流板长度L及扰流板与物品舱前壁距离X、扰流板与物品舱出舱口平面高度H。2.根据权利要求1所述的设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，其特征在于，所述扰流板与气流来向所形成的偏转角9满足:Q=20°〜30°。3.根据权利要求2所述的设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，其特征在于，扰流板长度L满足:L=1•5〜2•5Ssin0式中，8为附面层厚度。4.根据权利要求3所述的设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，其特征在于，物品舱前壁距离X满足:X=0.015a〜0.05a，式中，a为物品舱长度。5.根据权利要求4所述的设置于深度开式内埋物品舱前缘的扰流板，其特征在于，扰流板与物品舱出舱口平面高度H满足:H=-〇.43X+0.46。

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