机翼后缘变弯度专利技术综述

(整期优先)网络出版时间:2021-05-31
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机翼后缘变弯度专利技术综述

张瑜琦

中国商飞上海飞机设计研究院


摘要:随着人们对绿色生活环境关注度的增加以及燃油价格的不断上涨,未来民航客机的经济性和环保性越来越重要。机翼后缘变弯度技术是指机翼能够根据飞行工况的变化来改变后缘弯度,使机翼尽可能在每种巡航工况下的气动性能都达到最优,实现长航程飞行的综合效率的提升,并通过后缘弯度的变化,协调飞机在起降阶段(低速高升力)和巡航阶段(高速低阻力)之间的矛盾,满足飞行全过程多任务的要求,是一种有效的减小燃油消耗的技术。本文从专利的角

度出发,分析了机翼后缘变弯度技术专利申请的申请人、国家、年代分布情况等信息,有助该技术的推广应用及技术的改进。

关键词:机翼;变弯度;专利

1、引言

在飞行过程中,空中交通管制系统规定了飞机的巡航髙度和髙度变换次数,燃油消耗也会引起飞机重量的减小,所以,巡航升力系数是变化的。气动设计中,对于固定巡航构型的飞机,受构型本身固定的限制,偏离巡航设计点后的升阻比并不能保持最优值。

随着人们对绿色生活环境关注度的增加以及燃油价格的不断上涨,未来民航客机的经济性和环保性越来越重要。机翼后缘变弯度技术是指机翼能够根据飞行工况的变化来改变后缘弯度,使机翼尽可能在每种巡航工况下的气动性能都达到最优,实现长航程飞行的综合效率的提升,并通过后缘弯度的变化,协调飞机在起降阶段(低速高升力)和巡航阶段(高速低阻力)之间的矛盾,满足飞行全过程多任务的要求,是一种有效的减小燃油消耗的技术,因此机翼后缘变弯度技术的重要性越来越显著[1]

本文以全球关于机翼后缘变弯度技术的专利申请作为研究对象,重点分析了全球及中国范围内关于机翼后缘变弯度技术的申请量、申请趋势、申请地域、主要申请人等信息(本报告的检索截止时间为2020年8月,2019-2020年的申请尚未完全公开,因此,2019和2020年的实际数据要比分析的样本要多)。


2、专利申请态势分析

2.1专利申请量趋势分析

由于专利申请数量是技术产出的直接反映,所以将专利申请数量和专利申请时间相结合,可以看出不同阶段的技术发展情况和发展趋势。

从全球、中国的专利申请趋势可以看出,2000年之前全球年专利申请量为个位数,且波动较小,该技术处于积累期,以外国专利为主;2000年之后,全球申请量迅速增长;中国专利在2000-2010年年申请量达到20余件,2010年至今年专利申请量达到40余件,增速明显。

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图1 专利申请趋势

2.2专利申请主要专利申请人分析

从创新实力来看,专利申请人可以分为三个阵营:第一阵营创新实力雄厚,全球专利申请量超过200件,成员包括波音和空客;第二阵营有较强的创新成果积累,成员只有中航工业,全球专利申请量为57件,与第一阵营的差距明显;第三阵营专利储备较少,均不足20件,成员包括利勃海尔、庞巴迪、NASA、赛峰、巴西宇航、西北工业大学、北京航空航天大学、中国商飞等,与第二阵营差距明显。

中国申请人上榜的包括中航工业、西北工业大学、北京航空航天大学、中国商飞,具有较好的产学合作基础,其专利均暂无海外专利布局;

国外申请人可以分为两类:较为重视中国市场的专利申请人包括空客、波音、庞巴迪、巴西航空,其中庞巴迪超过九成的专利均在华布局;较为不重视中国市场的包括利勃海尔、NASA、赛峰集团、英国宇航,其中赛峰集团、英国宇航暂未在华进行专利布局。

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图2 专利申请人排名

2.3专利申请区域分析

由上图可知,美国、欧洲和中国是专利申请目标国热点,专利申请量均超过300件。

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图3 专利申请热点地域


3、结语

本文对机翼后缘变弯度技术的相关专利进行了分析、统计,着重阐述了该领域的专利申请趋势、主要专利申请人、专利申请区域分析等相关专利技术信息。可以看出,波音和空客为申请量最大的两个申请人,对应了其作为最大商用飞机制造商的地位。2010年之后,中国和外国年申请量的变化出现了一致性,说明机翼变弯度技术在2000年之前经过多年的技术积累,目前已经进入创新不断的产业应用阶段。


参考文献:

[1]何萌,杨体浩,白俊强,等. 基于后缘襟翼偏转的大型客机变弯度技术减阻收益[J].航空学报,2020,41(7):123462.HE

张瑜琦(1987年)女,河南省新蔡县人,硕士,工程师,研究方向:民用飞机电控集成技术专利分析研究