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JPS5924038B2 - Boundary layer control device for moving aircraft wings - Google Patents
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JPS5924038B2 - Boundary layer control device for moving aircraft wings - Google Patents

Boundary layer control device for moving aircraft wings

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Publication number
JPS5924038B2
JPS5924038B2 JP55155448A JP15544880A JPS5924038B2 JP S5924038 B2 JPS5924038 B2 JP S5924038B2 JP 55155448 A JP55155448 A JP 55155448A JP 15544880 A JP15544880 A JP 15544880A JP S5924038 B2 JPS5924038 B2 JP S5924038B2
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JP
Japan
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wing
boundary layer
front wall
movable
dinit
Prior art date
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Expired
Application number
JP55155448A
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Japanese (ja)
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JPS5780998A (en
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郭俊 藤枝
純一 宮下
満紀雄 織戸
謙二 酒井
義郎 森田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、航空機の補助翼等の可動翼の境界層制御装置
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a boundary layer control device for a movable wing such as an aileron of an aircraft.

一般に短距離離着陸機(STOL機)の補助翼は、低速
飛行時の良好な操縦性の維持と、片発エンジン停止時に
発生する大きな不釣合モーメンントの消去とのため、通
常の航空機(CTOL機)に比較して、大きな補助翼面
積と深い舵角とが必要となるが、舵角を深くすると、補
助翼上面気流が剥離して舵効きが逆に減少するという不
具合が生じる。
In general, the ailerons of short takeoff and landing aircraft (STOL aircraft) are used in conventional aircraft (CTOL aircraft) in order to maintain good maneuverability during low-speed flight and eliminate the large unbalance moment that occurs when one engine is stopped. In comparison, a large aileron area and a deep rudder angle are required, but if the rudder angle is made deep, the airflow on the upper surface of the aileron separates, resulting in a problem in which the rudder effectiveness is conversely reduced.

この気流の剥離を防止し大きな姿勢制御能力を得るため
には、境界層制御装置が必要である。従来、一般に用い
られる補助翼の境界層制御装置は、主翼本体の後端に開
口したスリツト式ノズルよりジニットを吹き出して、気
流の剥離を防市するものであるが、これには次に述べる
不具合がある。
In order to prevent this separation of airflow and obtain a large attitude control ability, a boundary layer control device is required. Conventionally, commonly used boundary layer control devices for ailerons blow out dinit from a slit-type nozzle opened at the rear end of the main wing body to prevent separation of airflow, but this has the following problems. There is.

(1) 一定高のスリツトを補助翼全幅にわたり、厳し
い公差で製作することが困難である。
(1) It is difficult to manufacture a slit with a constant height over the entire width of the aileron with tight tolerances.

(2)運用中、内圧による変形のため、スリツト寸度を
設計値に維持することが困難で、所要の境界層制御効果
をあげられない。
(2) During operation, it is difficult to maintain the slit size at the design value due to deformation due to internal pressure, making it impossible to achieve the required boundary layer control effect.

(3)高圧プレナム・チヤンバから主翼本体後端ノズル
まで圧縮空気を導く補助ダクト・が必要なので、構造が
複雑となり、重量の増加を来たす。
(3) An auxiliary duct is required to guide compressed air from the high-pressure plenum chamber to the rear end nozzle of the main wing body, which complicates the structure and increases weight.

これはまた補助翼近辺の主翼の重心位置の後退をもたら
し、フラツタ一速度を低下させる。ところで、STOL
機では、CTOL機に比べ離着陸速度が低いため、必要
吹出空気流量が少ないこと及び翼内ダクト配置のスペー
ス確保のため、最近ますます高圧の抽気を利用する傾向
があることとにより、必要スリツト高さはますます減少
し、上記(1)〜(3)項の不具合が大きくなる。そこ
で、本発明は、固定翼の後端より前方にある司動翼境界
制御用プレナム・チヤンバの近辺に多孔ノズルを設け、
これにより前記(1)〜(3)項の不具合を除くことを
目的としている。さらに、本発明者の試験結果では、単
にこのような多孔ノズルの配置を行なつたのみでは、あ
るプレナム・チヤンバ圧以下で補助翼の効きが急減する
ことが判明したので、この不具合を除去することも本発
明の目的とするところである。
This also causes the center of gravity of the wing near the ailerons to move back, reducing flutter speed. By the way, STOL
Since takeoff and landing speeds are lower for CTOL aircraft than for CTOL aircraft, the required slit height is lower due to the fact that the required blowout air flow rate is smaller and there is a recent tendency to use more and more high-pressure bleed air to secure space for duct placement within the wing. As a result, the problems described in items (1) to (3) above become more serious. Therefore, the present invention provides a multi-hole nozzle near the plenum chamber for driving blade boundary control located forward of the rear end of the fixed wing,
The purpose of this is to eliminate the problems described in items (1) to (3) above. Furthermore, the inventor's test results revealed that simply arranging the multi-hole nozzles in this way causes the effectiveness of the aileron to decrease rapidly below a certain plenum chamber pressure. This is also an object of the present invention.

このため本発明は、固定翼面へ噴射した圧縮空気流で該
固定翼の後方に位置する可動翼の翼面の境界層を制御す
る装置において、前記固定翼面の後端より前方の翼面に
翼外形線より内方へ凹むごとく翼幅方向に段差を形成す
る前壁と同前壁下端から上記翼外形線へ滑らかに連なる
底面とを有する凹部を備えるとともに、該凹部の前壁に
後方へ圧縮空気を噴射する複数のノズル孔を備えること
を基本構成としている。
For this reason, the present invention provides a device for controlling the boundary layer of the wing surface of a movable wing located behind the fixed wing using a compressed air flow injected onto the fixed wing. The front wall is recessed inward from the wing outline to form a step in the spanwise direction, and the bottom surface smoothly extends from the lower end of the front wall to the wing outline. The basic structure is to include a plurality of nozzle holes for injecting compressed air.

そして、第1の発明は、上述の基本構成において、前記
ノズル孔からの噴射空気流の剥離点付近またはその上流
の噴射空気流中に該噴射空気流の厚みより高さの低い過
発生装置を備えたことを特徴としている。
In the above-mentioned basic configuration, the first invention provides an overgeneration device having a height lower than the thickness of the jet air flow in the vicinity of the separation point of the jet air flow from the nozzle hole or in the jet air flow upstream thereof. It is characterized by the fact that it is equipped with

また、第2の発明は、前述の基本構成において、前記可
動翼が、前記固定翼に対する中立位置から回動したとき
、上記ノズル孔からの噴射流を受ける上記可動翼の前端
部を主翼本体の後端における主翼外形線の延長線から外
方へ突出するように設けられたことを特徴としている。
Further, in the above basic configuration, when the movable wing rotates from a neutral position with respect to the fixed wing, the second invention is such that when the movable wing rotates from a neutral position with respect to the fixed wing, the front end portion of the movable wing that receives the jet flow from the nozzle hole is moved to the main wing body. It is characterized by being provided so as to protrude outward from the extension line of the main wing outline at the rear end.

さらに、第3の発明は、前述の基本構成において、前記
凹部の前記前面に、後方へ圧縮空気を噴射する複数のノ
ズル孔を備え、該ノズル孔が前記凹部の底面へ向けて降
傾斜する方向に配設されたことを特徴としている。
Furthermore, a third aspect of the present invention is that, in the above-mentioned basic configuration, the front surface of the recess is provided with a plurality of nozzle holes for injecting compressed air rearward, and the nozzle holes are inclined downwardly toward the bottom surface of the recess. It is characterized by being placed in

以下実施例により、本発明の詳細について説明する。The details of the present invention will be explained below with reference to Examples.

まず本発明の基本構成について説明すると、第1図に示
すように、エンジン・コンプレツサ一の最終段2等で抽
気された境界層制御用高圧空気は、固定翼としての主翼
本体1の内部に配設されたダクト3により、可動翼とし
ての補助翼4の前方のブレナム・チヤンバ5に導かれる
ようになつている。プレナム・チヤンバ5の近辺の構造
を詳細に示すと、第2,3図の通りである。すなわち、
主翼後桁23の後面に取りつけたブレナム・チヤンバ5
に導かれる空気は、プレナム・チヤンバ5の上部に設け
たノズル6を通つて翼上面に噴出する。このノズル6は
、主翼上面に主翼外形線22より内方へ凹むごとく翼幅
方向に設けられている段差の前壁7を貫通して設けられ
た円形断面を有する単列配置の多孔ノズルである。
First, to explain the basic configuration of the present invention, as shown in FIG. A duct 3 provided leads the air to a blemish chamber 5 in front of an aileron 4 as a movable wing. The structure around the plenum chamber 5 is shown in detail in FIGS. 2 and 3. That is,
Blenheim chamber 5 attached to the rear surface of the main wing rear spar 23
The air guided through the plenum chamber 5 is ejected onto the upper surface of the wing through a nozzle 6 provided at the top of the plenum chamber 5. The nozzle 6 is a single-row multi-hole nozzle having a circular cross section and is provided through a stepped front wall 7 provided in the spanwise direction on the upper surface of the main wing so as to be recessed inward from the main wing outline 22. .

この段差に伴つて生じた凹部の底面は、この凹部の前壁
7の下端から始まる直線部8と凸彎曲部9とによつて主
翼外形線22に滑らかにつながつている。ノズル6の軸
方向は、凹部底面の直線部8と同じ方向にすると、工作
上部合が良い。また、主翼本体1の後端10と補助翼4
との間に生じるスロツトをシールするように、シール材
11が通常設けられるが、これは主翼本体1の下面から
このスロツトを通過して補助翼4の上面に至る空気流が
生じると、境界層制御の効果が通常低下するためである
The bottom surface of the recess created by this step is smoothly connected to the main wing outline 22 by a straight portion 8 and a convex curved portion 9 starting from the lower end of the front wall 7 of the recess. If the axial direction of the nozzle 6 is in the same direction as the straight line part 8 on the bottom of the recess, the workpiece will fit well. In addition, the rear end 10 of the main wing body 1 and the aileron 4
A sealing material 11 is normally provided to seal the slot created between the main wing body 1 and the aileron 4, but this is because when an airflow is generated from the lower surface of the main wing body 1 to the upper surface of the aileron 4 through this slot, the boundary layer This is because the effectiveness of the control is usually reduced.

ノズル6を通過する空気は非常に高速であるため、ノズ
ル内壁面との摩擦等によりエネルギー損失が大きい。
Since the air passing through the nozzle 6 has a very high speed, energy loss is large due to friction with the inner wall surface of the nozzle.

この損失を小さくするためには、ノズル長さを短くする
のが最良であり、これが前記翼幅方向の段差、凹部等を
設けた理由である。また、この場合注意を要する点は、
凹部底面の凸彎曲部9の曲率半径の大きさであり、これ
を過小にすると、ノズル6からの噴出ジニットがこの凸
彎曲部9で剥離して境界層制御効果が悪化する。以上の
ような基本構成を持つた多孔式ノズルの空力性能を示す
と第7図の曲線12の通りで、あるプレナム・チヤンバ
圧以下では補助翼4の効きが急減しており、抽気圧の変
動する実機では実用困難である。この試験は実物大の模
型で行なわれており、多孔ノズル6は直径が約1mj!
、ピツチが約4m11,と通常実用されている範囲にあ
るので、多孔ノズル6の一般的な性能を示していると見
てもよい。曲線12は補助翼4の舵角600の場合であ
るが、他の舵角でも補助翼4の効きの急減現象があり、
その原因は境界層制御用ジニットのエルロン先端付近か
らの剥離である。次に、上述の基本構成を有する第1、
第2および第3の発明について説明する。
In order to reduce this loss, it is best to shorten the nozzle length, and this is the reason why the steps, recesses, etc. in the blade span direction are provided. Also, in this case, the points that need attention are:
This is the size of the radius of curvature of the convex curved portion 9 on the bottom surface of the recess, and if this is made too small, dinit ejected from the nozzle 6 will separate at this convex curved portion 9 and the boundary layer control effect will deteriorate. The aerodynamic performance of the multi-hole nozzle with the basic configuration described above is shown by curve 12 in Figure 7. Below a certain plenum chamber pressure, the effectiveness of the ailerons 4 rapidly decreases, causing fluctuations in extraction pressure. It is difficult to put this into practice on an actual machine. This test was conducted using a full-size model, and the diameter of the porous nozzle 6 was approximately 1 mj!
, the pitch is about 4 m11, which is within the range commonly used in practical use, so it can be seen as indicating the general performance of the multi-hole nozzle 6. Curve 12 is for the case where the aileron 4 has a rudder angle of 600, but there is a phenomenon in which the effectiveness of the aileron 4 suddenly decreases even at other rudder angles.
The cause of this was separation of the boundary layer control dinit near the tip of the aileron. Next, the first one having the above-mentioned basic configuration,
The second and third inventions will be explained.

第1の発明においては、第4図に示すごとく、前記基本
構成の多孔ノズル6から噴出されたジニット流が翼面か
ら剥離する点A付近またはその上流の所望の位置に、該
位置におけるジニット流の厚みより高さの低い渦発生装
置15,16がジニット流中に設けられる。
In the first invention, as shown in FIG. 4, the dinit stream ejected from the porous nozzle 6 of the basic configuration is placed at a desired position near or upstream of point A where the dinit stream is separated from the blade surface. Vortex generators 15, 16 having a height lower than the thickness of the dinit stream are provided in the dinit stream.

この渦発生装置15,16は矩形平板でよく、またジニ
ット流の方向に200〜30での迎角をもたて設けるの
が好ましい。
The vortex generating devices 15, 16 may be rectangular flat plates, and are preferably provided with an angle of attack of 200 to 30 degrees in the direction of the dinit flow.

補助翼4の上面を流れるジニット流は、この渦発生装置
15,16によつて渦流となり、剥離しかかつているジ
ニット流の境界層にエネルギーが注入されるので、剥離
点が後方へずれるとともに、この高速渦流が上方を流れ
る空気流を吸引して、補助翼面上の空気流の剥離を大幅
に遅らせることができる。
The dinit flow flowing on the upper surface of the aileron 4 becomes a vortex by the vortex generators 15 and 16, and energy is injected into the boundary layer of the dinit flow that is about to separate, so the separation point shifts backward and this The high-speed vortex attracts the airflow flowing above and can significantly delay the separation of the airflow on the aileron surface.

渦発生装置15,16としては、その取付点のジニット
流の厚みよりも高さの低い矩形平板が用いられており、
これにより境界層制御効果が阻害されないようになつて
いる。
As the vortex generators 15 and 16, rectangular flat plates whose height is lower than the thickness of the Ginite flow at the attachment point are used.
This ensures that the boundary layer control effect is not inhibited.

また通常基本構成時のジニットの剥離は、噴出圧が低い
ときは補助翼4の先端付近で生じるので、渦発生装置は
主翼本体1の後端付近または補助翼4の上面の場合は、
補助翼アツブ時に主翼本体後端と干渉しない程度のなる
べく前方位置に設けることが望ましい。
In addition, peeling of dinit in the basic configuration normally occurs near the tip of the aileron 4 when the injection pressure is low, so if the vortex generator is located near the rear end of the main wing body 1 or on the top surface of the aileron 4,
It is desirable to provide it as far forward as possible so as not to interfere with the rear end of the main wing body when the aileron is assembled.

前述のごとく第1の発明では、固定翼面上に翼外形線よ
り内方へ凹むごとく翼幅方向に段差を形成する前壁7と
同前壁7から翼外形線22へ滑らかに連なる底面とを有
する凹部を備えて、この凹部の前壁7に圧縮空気を噴射
する複数のノズル孔6を備えるとともに、その噴射空気
流の剥離点付近またはその上流の噴射空気流中に、該噴
射空気流の厚みより高さの低い渦発生装置15,16を
備えたことを特色としている。
As described above, in the first invention, the front wall 7 forms a step on the fixed wing surface in the wing span direction so as to be recessed inward from the wing outline, and the bottom surface smoothly extends from the front wall 7 to the wing outline 22. The front wall 7 of the recess is provided with a plurality of nozzle holes 6 for injecting compressed air. It is characterized by having vortex generators 15 and 16 whose height is lower than the thickness of the vortex generator.

したがつて、第1の発明によれば、可動翼としての補助
翼4の舵角が零または境界層制御を要しないほど小さい
ときは、翼外形線22内の前記凹部や高さの低い渦発生
装置15,16が自由気流に発生させる渦は非常に小さ
く、これによる影響は無視することができる。
Therefore, according to the first invention, when the rudder angle of the aileron 4 as a movable blade is zero or so small that boundary layer control is not required, the recesses and low-height vortices in the blade outline 22 The vortices generated in the free air stream by the generators 15, 16 are so small that their influence can be ignored.

この半面、補助翼4の舵角が大きくなり境界層制御を必
要とするときは、上述の高さの低い渦発生装置15,1
6によつて、補助翼4の翼面における流れの剥離を大幅
に遅らせることができる。
On the other hand, when the rudder angle of the aileron 4 becomes large and boundary layer control is required, the above-mentioned low-height vortex generators 15, 1
6, flow separation on the blade surface of the aileron 4 can be significantly delayed.

すなわち、ノズル孔6から噴射される圧縮空気の速度は
、自由気流に比べて格段に高いため、この噴射空気流の
薄い層に渦を発生させるだけで、噴射空気流の土方を流
れる自由気流が強い渦に吸引され、剥離しかかつた自由
気流を補助翼4の翼面へ引きつけ得るのである。なお、
第4図において、aは基本構成時のジニット流の流れを
示し、bは本発明の装置を用いた場合のジニットの流れ
を示すものである。
In other words, the speed of the compressed air injected from the nozzle hole 6 is much higher than that of free airflow, so simply by generating vortices in a thin layer of this injected airflow, the free airflow flowing along the side of the injected airflow can be reduced. The free airflow, which is attracted by the strong vortices and has just separated, can be drawn to the wing surface of the aileron 4. In addition,
In FIG. 4, a shows the flow of dinit in the basic configuration, and b shows the flow of dinit in the case of using the apparatus of the present invention.

最近のSTOL機関係の空力研究の結果、次のようなこ
とが一般に知られている。
As a result of recent aerodynamic research related to STOL aircraft, the following is generally known.

すなわち横から見て「へ」字型の翼型の上面のような凸
部に、高さ一定のジニットを左側から流したとき、ジニ
ットの翼幅方向の幅が無限であると、ジニットはよく曲
げられて斜め右下方向に流れるが、ジエツトの幅が狭く
なると、狭くなるほど「へ」字型の屈曲点近辺でジニッ
ト幅が狭くなり、剥離を起こしやすくなる。従つてジニ
ット幅が広いほど境界層制御効果が大きいことになる。
一方「へ」字型の翼型の下面のような凹部にジニットを
左側から流すと、ジニットは障害物に当たつたようにな
つてジニット幅を増すことは、以前から一般に知られて
いる。従つてジニットが剥離しやすい凸部に至る前に、
凹部を設けてジニット幅を増すと剥離を起こし難くする
効果があることになる。第2および第3の発明は、この
ような現象を利用したものである。
In other words, when a dinit of a constant height is flowed from the left side onto a convex part like the upper surface of an airfoil that is shaped like an "H" when viewed from the side, if the width of the dinit in the span direction is infinite, the dinit will flow well. The jet is bent and flows diagonally downward to the right, but as the width of the jet becomes narrower, the width of the jet becomes narrower near the bending point of the "F" shape, and peeling becomes more likely to occur. Therefore, the wider the dinit width, the greater the boundary layer control effect.
On the other hand, it has been generally known for a long time that when dinit flows from the left side into a recess such as the underside of an ``F''-shaped airfoil, dinit comes into contact with an obstacle and increases the dinit width. Therefore, before the dinit reaches the convex part where it is easy to peel off,
Providing a recess and increasing the dinit width has the effect of making peeling less likely to occur. The second and third inventions utilize such a phenomenon.

第2の発明の実施例を第5図で説明すると、通常の補助
翼は舵角をとつたときその外形線は主翼の翼型外形線外
へ突出しないように作られるが、本発明の場合、下げ舵
のとき補助翼4の前端部の一部が主翼本体1の後端10
における主翼外形線の延長線22から突出して、主翼本
体1の後端部10と補助翼4の突出部との間にゆるやか
な凹曲面Bを形成するものである。
An embodiment of the second invention will be explained with reference to FIG. 5. Normal ailerons are made so that their outline does not protrude outside the airfoil outline of the main wing when the steering angle is adjusted, but in the case of the present invention , when the rudder is lowered, a part of the front end of the aileron 4 touches the rear end 10 of the main wing body 1.
A gently concave curved surface B is formed between the rear end portion 10 of the main wing body 1 and the protruding portion of the aileron 4, projecting from the extension line 22 of the main wing outline in .

このため、ジニットはこの凹曲面に沿つて流れる際に横
へ広がつて薄い層となるので、補助翼4に沿つて流れや
すくなり、その剥離の発生を遅らせることができる。
Therefore, when dinit flows along this concave curved surface, it spreads laterally and becomes a thin layer, so that it flows easily along the aileron 4, and the occurrence of separation can be delayed.

このように、下げ舵のとき補助翼4の前端部を主翼外形
線から突出させることは、補助翼4の回転中心18の位
置および補助翼4の先端19の形状の選び方によつて容
易に実現できる。
In this way, making the front end of the aileron 4 protrude from the main wing outline during down-rudder is easily achieved by selecting the position of the rotation center 18 of the aileron 4 and the shape of the tip 19 of the aileron 4. can.

次に、第3の発明の実施例を第6図に示す。Next, an embodiment of the third invention is shown in FIG.

この第6図は、第3図に対応させて多孔ノズル6の近辺
を示したものである。前述のように、多孔ノズル6から
噴出したジニットは、凹部底面の凸彎曲部9を通過する
際、各ジニットの幅が狭くなり、独立性が増して、凸彎
曲部9および補助翼の位置での翼幅方向ジニット分布が
一様でなくなり、各部での剥離傾向が増す。そこで本発
明では、第6図に示すごとく、ノズル6の方向を下向き
にして、凹部底面の直線部8または凸彎曲部9にジニッ
トを当て、前記凹曲面を通るジニットが横へ広がり薄い
ジニットになるのと同様の効果により、翼幅方向のジニ
ットの一様性を増して、凸彎曲部9および補助翼上面の
剥離特性が改善されるのである。
This FIG. 6 shows the vicinity of the multi-hole nozzle 6 in correspondence with FIG. 3. As mentioned above, when the dinit ejected from the multi-hole nozzle 6 passes through the convex curved portion 9 on the bottom of the recess, the width of each dinit becomes narrower and independence increases, and the dinits are separated at the convex curved portion 9 and the ailerons. The dinit distribution in the spanwise direction of the wing is no longer uniform, and the tendency for separation in various parts increases. Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 6, the direction of the nozzle 6 is directed downward, and the dinit is applied to the straight part 8 or the convex curved part 9 on the bottom of the recess, and the dinit passing through the concave curved surface spreads laterally and becomes a thin dinit. With the same effect, the uniformity of dinit in the span direction is increased and the separation characteristics of the convex curved portion 9 and the upper surface of the aileron are improved.

次に、上述の第1、第2および第3の発明の効果につい
て、第7図によりまとめて説明すると、第7図は横軸に
プレナム●チヤンバ圧をとり、縦軸に舵角60′f)際
に発生する横揺モーメントをとつて示すグラフである。
Next, the effects of the first, second, and third inventions described above will be explained collectively with reference to FIG. 7. In FIG. ) is a graph showing the rolling moment that occurs when

第7図において、曲線12は前述のように基本構成時の
もので、ある圧力以下では効きが急減する。曲線13は
第1の発明により渦発生装置を用いた場合を示しており
、その特性が大幅に改善されている。
In FIG. 7, the curve 12 is for the basic configuration as described above, and the effectiveness decreases rapidly below a certain pressure. Curve 13 shows the case where the vortex generator according to the first invention is used, and its characteristics are significantly improved.

ただしこれは、基本構成時に流れの付着している場所に
渦発生装置を配置した場合であつて、剥離域に渦発生装
置を配置した場合は何らの効果もなく、曲線12のまま
である。曲線14は、第2の発明による補助翼前端の突
出または第3の発明によるノズル方向の下向きの場合に
、ジニットの一様性を増したときの効果を示す。
However, this applies when the vortex generator is placed in a place where the flow adheres in the basic configuration, and when the vortex generator is placed in the separation area, there is no effect and the curve 12 remains. Curve 14 shows the effect of increasing the uniformity of the dinit in the case of a protrusion of the aileron leading edge according to the second invention or a downward nozzle direction according to the third invention.

この場合は一般に渦発生装置を設けた場合よりも効果は
少ないが、渦発生装置の場合のように巡航時の抵抗増加
の損失を受けるということはなく、この点で好ましい。
一方、前記基本構成の多孔ノズル6の直径が大きくてピ
ツチが粗い場合、第3図の凸彎曲部9および補助翼土面
でジニットの剥離が起こりやすく、前述のように渦発生
装置を有効に取付ける場所がないことがある。
In this case, the effect is generally less than when a vortex generator is provided, but unlike the case of a vortex generator, there is no loss due to increased resistance during cruising, which is preferable.
On the other hand, if the diameter of the porous nozzle 6 of the basic configuration is large and the pitch is rough, separation of dinit easily occurs at the convex curved portion 9 and the aileron soil surface as shown in FIG. Sometimes there is no place to install it.

このようなときに第2および第3の発明を適用してジニ
ットの付着域を広げ、さらに渦発生装置を設けると著し
く効果があがるよ・うになる。このように、第1〜3の
発明は、それぞれ単独で用いられるほか、2つ以上組合
わせて用いても有効なものである。なお、本発明を実施
する場合、下記2点が問題になることがあるので、その
対策について以下に説明する。
In such a case, applying the second and third inventions to widen the area where dinit adheres and further providing a vortex generator will significantly improve the effect. As described above, the first to third inventions are effective not only when used alone, but also when used in combination of two or more. Note that when implementing the present invention, the following two points may become a problem, and countermeasures for these problems will be explained below.

(1)補助翼舵角が小さく、境界層制御用ジニットを吹
出さない高速時に、多孔ノズルの設置に伴つて生じた凹
部から発生する気流の乱れが、補助翼の効きを減少させ
ることがある。
(1) At high speeds when the aileron rudder angle is small and the boundary layer control dinit is not blown out, airflow turbulence generated from the recesses caused by the installation of the multi-hole nozzle may reduce the effectiveness of the aileron. .

(2)構造土の都合により、フレナム・チヤンバが補助
翼の全幅にわたつて一体とならずに分割されることがあ
り、このとき継目近辺に多孔ノズルの欠落部がかなりの
長さで存在すると、境界層制御効果が大幅に低下するこ
とがある。
(2) Due to structural soil conditions, the frenum chamber may not be integrated over the entire width of the aileron, but may be divided, and in this case, there may be a considerable length of missing part of the porous nozzle near the joint. , the boundary layer control effectiveness may be significantly reduced.

上記(1)項の不具合に対しては、第8図の渦発生装置
20を前記凹部の前方の近い所に設置すれば容易に解決
される。
The above problem (1) can be easily solved by installing the vortex generator 20 shown in FIG. 8 near the front of the recess.

また上記(2)項の不具合は、第8図に示すように、ジ
ニット欠落部21があると、その後方で流れが剥離しや
すくなり、図示のごとく境界層を制御される補助翼面積
が大幅に減少するために起こるものである。
In addition, the problem mentioned in item (2) above is that, as shown in Figure 8, if there is a dinit missing part 21, the flow tends to separate behind it, and as shown in the figure, the area of the aileron where the boundary layer is controlled is greatly reduced. This is due to a decrease in

この対策としては、隣接するプレナム●チヤンバ相互の
境界近辺の多孔ノズル6の方向を、第10図のM−M断
面を示す第11図から明らかなように、横方向へやや傾
けて、左右のプレナム・チヤンバ5からのジニットによ
り補助翼土面でジニットの当ならぬ面積をなるべく減ら
すようにすれば、第10図に示すような剥離パターンと
なつて、補助翼の効きの減少が防止される。以上の説明
においては、補助翼の境界層制御の場合についてのみ例
示したが、本発明は昇降舵、方向舵、フラツプ等、固定
翼の後縁に設けられる他の可動翼の境界層制御にも適用
することができる。
As a countermeasure against this problem, the direction of the porous nozzle 6 near the boundary between adjacent plenum chambers is slightly tilted laterally as shown in Fig. 11 showing the M-M cross section of Fig. 10. By reducing the area of the dinit from the plenum chamber 5 on the aileron soil surface as much as possible, a separation pattern as shown in Figure 10 will be created and a reduction in the effectiveness of the aileron will be prevented. . In the above explanation, only the case of boundary layer control of ailerons was illustrated, but the present invention is also applicable to boundary layer control of other movable wings provided at the trailing edge of fixed wings, such as elevators, rudders, and flaps. can do.

上述のごとく、本発明によれば、可動翼のかなり前方位
置の固定翼上面へ噴出させたジニットによつても可動翼
の境界層制御が十分可能となり、従つて装置全体として
の構造が著しく単純化され、且つ軽量化されるのである
As described above, according to the present invention, sufficient boundary layer control of the movable wing can be achieved even by the dinit injected onto the upper surface of the fixed wing at a position far in front of the movable wing, and the structure of the entire device is therefore significantly simplified. This makes it easier to use and lighter.

また、複数のノズル孔から空気流を噴出するため、非常
に微小なジニット噴出口の形成が容易となり、且つ高圧
ジニットの使用によるジニット噴出口変形のトラブルが
十分に防止される利点もある
In addition, since the air flow is ejected from multiple nozzle holes, it is easy to form extremely small dinit nozzles, and the problem of deformation of the dinit nozzle due to the use of high-pressure dinit is sufficiently prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、翼内の高圧空気配管例を示す説明図であり、
第2図は、本発明による多孔式ノズルを用いた境界層制
御装置の基本構成を示す部分断面図、第3図は、第2図
の部の詳細を拡大して示す部分断面図であり、第4図は
、第1の発明の実施例を示す部分断面図、第5図は、第
2の発明の実施例を示す部分断面図、第6図は、第3の
発明の実施例を示す部分断面図、第7図は、本発明によ
る境界層制御装置の空力性能を示すグラフ、第8図は、
渦発生装置の配置例を示す部分斜視図、第9図および第
10図は、それぞれジニット欠落部による剥離の状態と
その改善状態とを示す概念図、第11図は、第10図の
M−M線に沿う断面図である。 1・・・・・・固定翼としての主翼本体、2・・・・・
・エンジン・コンプレツサ部、3・・・・・・翼内ダク
ト、4・・・・−・可動翼としての補助翼、5・・・・
・・プレナム・チヤンバ、6・・・・・・多孔ノズル、
7・・・・・・凹部前壁、8・・・・・・凹部直線底面
、9・・・・・・凹部凸彎曲底面、10・・・・・・主
翼本体1の後端、11・・・・・・シール材、12・・
・・・・基本構成時の性能曲線、13・・・・・・第1
の発明適用時の性能曲線、14・・・・・・第2および
第3の発明適用時の性能曲線、15,16・・・・・偵
発生装置、18・・・・・・補助翼の回転中心、19・
・・・・鋪助翼先端、20・・・・・・渦発生装置、2
1・・・・・・プレナム・チヤンバ継目間隔、22・・
・・・・主翼土面外形線、23・・・・・畏桁。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of high-pressure air piping inside a wing;
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing the basic configuration of a boundary layer control device using a multi-hole nozzle according to the present invention, and FIG. 3 is a partial cross-sectional view showing an enlarged detail of the portion shown in FIG. FIG. 4 is a partial sectional view showing an embodiment of the first invention, FIG. 5 is a partial sectional view showing an embodiment of the second invention, and FIG. 6 is a partial sectional view showing an embodiment of the third invention. A partial sectional view, FIG. 7 is a graph showing the aerodynamic performance of the boundary layer control device according to the present invention, and FIG. 8 is a graph showing the aerodynamic performance of the boundary layer control device according to the present invention.
FIGS. 9 and 10 are partial perspective views showing an example of the arrangement of the vortex generating device, and conceptual diagrams showing the state of peeling due to missing portions of dinit and its improved state, respectively. FIG. It is a sectional view along the M line. 1... Main wing body as a fixed wing, 2...
・Engine compressor part, 3... In-wing duct, 4...- Aileron as a movable wing, 5...
... Plenum chamber, 6... Porous nozzle,
7... Front wall of the recess, 8... Straight bottom surface of the recess, 9... Convex curved bottom surface of the recess, 10... Rear end of the main wing body 1, 11. ...Sealing material, 12...
...Performance curve for basic configuration, 13...1st
Performance curve when the invention is applied, 14...Performance curve when the second and third inventions are applied, 15, 16... reconnaissance generator, 18... of the aileron. Center of rotation, 19・
...Tip of the propeller blade, 20... Vortex generator, 2
1... Plenum chamber joint spacing, 22...
...Main wing soil surface contour line, 23...Spar.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 固定翼面へ噴射した圧縮空気流で該固定翼の後方に
位置する可動翼の翼面の境界層を制御する装置において
、前記固定翼面の後端より前方の翼面に翼外形線より内
方へ凹むごとく翼幅方向に段差を形成する前壁と同前壁
下端から上記翼外形線へ滑らかに連なる底面とを有する
凹部を備えるとともに、該凹部の前壁に後方へ圧縮空気
を噴射する複数のノズル孔を備え、該ノズル孔からの噴
射空気流の剥離点付近またはその上流の噴射空気流中に
該噴射空気流の厚みより高さの低い渦発生装置を備えた
ことを特徴とする、航空機の可動翼の境界層制御装置。 2 固定翼面へ噴射した圧縮空気流で該固定翼の後方に
位置する可動翼の翼面の境界層を制御する装置において
、前記固定翼面の後端より前方の翼面に翼幅方向に段差
を形成する前壁と翼面に滑らかに連なる底面とを有する
凹部を備えるとともに、該凹部の前壁に後方へ圧縮空気
を噴射する複数のノズル孔を備え、前記可動翼が、前記
固定翼に対する中立位置から回動したとき、上記ノズル
孔からの噴射流を受ける上記可動翼の前端部を主翼本体
の後端における主翼外形線の延長線から外方へ突出する
ように設けられたことを特徴とする、航空機の可動翼の
境界層制御装置。 3 固定翼面へ噴射した圧縮空気流で該固定翼の後方に
位置する可動翼の翼面の境界層を制御する装置において
、前記固定翼面の後端より前方の翼面に翼幅方向に段差
を形成する前壁と翼面に滑らかに連なる底面とを有する
凹部を備えるとともに、該凹部の前壁に、後方へ圧縮空
気を噴射する複数のノズル孔を備え、該ノズル孔が前記
凹部の底面へ向けて降傾斜する方向に配設されたことを
特徴とする、航空機の可動翼の境界層制御装置。
[Scope of Claims] 1. In a device for controlling the boundary layer of the wing surface of a movable wing located behind the fixed wing by using a compressed air flow injected to the fixed wing surface, the wing located in front of the rear end of the fixed wing surface A recessed portion having a front wall that forms a step in the spanwise direction so as to be recessed inward from the blade outline on the surface, and a bottom surface that smoothly extends from the lower end of the front wall to the blade outline, and the front wall of the recess has a A vortex generating device is provided with a plurality of nozzle holes for injecting compressed air rearward, and a vortex generating device having a height lower than the thickness of the jet air flow is provided in the jet air flow near the separation point of the jet air flow from the nozzle holes or upstream thereof. A boundary layer control device for a movable wing of an aircraft, characterized by comprising: 2. In a device for controlling the boundary layer on the wing surface of a movable wing located behind the fixed wing by using a compressed air flow injected onto the fixed wing surface, the boundary layer is applied to the wing surface forward of the rear end of the fixed wing surface in the spanwise direction. The movable blade includes a recessed portion having a front wall that forms a step and a bottom surface that smoothly connects to the blade surface, and a plurality of nozzle holes that inject compressed air rearward on the front wall of the recessed portion, and the movable blade is connected to the fixed blade. The front end of the movable wing, which receives the jet flow from the nozzle hole when rotated from a neutral position relative to A boundary layer control device for a movable wing of an aircraft. 3. In a device for controlling the boundary layer on the wing surface of a movable wing located behind the fixed wing using a compressed air flow injected onto the fixed wing surface, the airfoil is applied to the wing surface forward of the rear end of the fixed wing in the spanwise direction. The recess has a front wall that forms a step and a bottom that smoothly connects to the wing surface, and the front wall of the recess is provided with a plurality of nozzle holes that inject compressed air rearward, and the nozzle holes are connected to the recess. A boundary layer control device for a movable wing of an aircraft, characterized in that the device is disposed in a direction that slopes downward toward the bottom surface.
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