肋条结构及物体的制作方法

本发明涉及适用于航空器、船舶或流体机械等领域的肋条结构以及在表面具有这样的肋条结构的物体。

背景技术：

1、在航空器领域中，尝试在机体的表面形成肋条以减少空气阻力而提高燃料效率的技术。此外，在航空器以外的各种领域中也在研究使用肋条而减少流体的阻力的技术。

2、本发明人等在专利文献1中提出了这样的技术：使现有的呈直线形状的肋条变为波状并且使肋条的高度也以波状变化，以提高减阻性能(参照专利文献1)。在专利文献2中，公开了与本发明相关的技术。

3、以得到比现有的直线形肋条更高的减阻性能为目标的波状肋条正在被研究。

4、在肋条中，气流速度较快的山顶部具有较大的表面摩擦阻力。另一方面，气流速度较慢的山谷部具有较小的表面摩擦阻力。其结果为，总表面摩擦阻力降低。在直线肋条中仅有表面摩擦阻力，但在波状肋条中，压差阻力与表面摩擦阻力合起来的阻力是总阻力。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2017-155882号公报；

8、专利文献2：日本特开2018-27510号公报。

技术实现思路

1、发明要解决的问题

2、在波状肋条中，由于山脊线和流动方向所成的角度较大的部分阻碍流动，因此会产生多余的压差阻力。因此，为了降低压差阻力，设计了改变山顶高度的肋条结构。但是，制作与山脊线和流动方向所成的角度匹配地使高度呈波状变化的肋条是困难的。

3、本发明人等得到如下新的发现，在通过削减山顶来改变山的高度的情况下，由于在山顶处平坦的面积增加，因此表面摩擦阻力增大，肋条的减阻性能恶化。

4、鉴于以上的情况，本发明的目的在于提供一种提高减阻性能且容易制作的肋条结构以及在表面具有这样结构的物体。

5、用于解决课题的手段

6、为了达成上述目的，本发明的肋条结构在表面具有多个波状的肋条，其中，在各所述肋条中，山脊线与该波状的肋条的该波的行进方向即第一方向所成的角度越大则使山的高度越低，所述角度越大则使与所述第一方向正交的方向的山脚间的宽度越小，与所述第一方向正交的方向的截面的形状中的山脚处的该肋条的山的斜面和所述表面所成的角度或山脚处的曲率在任一位置均相同。这里，波状的肋条的该波的行进方向即第一方向是在所述表面流动的流体的流动方向。

7、在本发明中，在波状的肋条的山脊线与流体的流动方向所成的角度越大则使山的高度越低，因此能够抑制多余的压差阻力产生，提高减阻性能。而且，所述角度越大则使与流体的流动方向正交的方向的山脚间的宽度越小，与流体的流动方向正交的方向的截面的形状中的山脚处的该山的斜面和表面所成的角度或山脚处的曲率在任一位置均相同，因此仅通过使车刀等进行移动，就能够在转印用辊等的表面形成能够将肋条的顶端形成为锐角的凹凸，由该辊形成的肋条不需要像现有技术那样对肋条的顶端进行切削作业，因此容易制作。

8、在本发明的肋条结构中，肋条的山顶的任一位置均为锐角。由此，能够进一步减少表面摩擦阻力，能够进一步提高减阻性能。

9、在本发明的一个方式的肋条结构中，各所述肋条的截面中，山的形状为三角形、梯形、圆形、或椭圆形。

10、在本发明的一个方式的肋条结构中，各所述肋条的截面中，山为将圆或椭圆切断了的形状。

11、在本发明的一个方式的肋条结构中，各所述肋条的所述山脊线是正弦波状，各所述肋条的高度呈正弦波状变化。

12、本发明涉及的航空器、船舶等物体在表面具有上述肋条结构。

13、发明效果

14、根据本发明，能够提供提高减阻性能且容易制作的肋条结构以及在表面具有这样结构的物体。

技术特征：

1.一种肋条结构，在表面具有多个波状的肋条，其中，

2.根据权利要求1所述的肋条结构，其中，

3.根据权利要求1或2所述的肋条结构，其中，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的肋条结构，其中，

5.一种物体，其在表面具有权利要求1至4中任一项所述的肋条结构。

技术总结
本发明提供一种提高减阻性能且容易制作的肋条结构、以及在表面具有这样的结构的物体。该肋条结构在表面具有多个波状的肋条，其中，在各所述肋条中，山脊线与流体的流动方向所成的角度越大则使山的高度越低，所述角度越大则使与所述流体的流动方向正交的方向的山脚间的宽度越小，与所述流体的流动方向正交的方向的截面的形状中的山脚处的该肋条的山的斜面和所述表面所成的角度或者山脚处的曲率在任一位置均相同。

技术研发人员：栗田充,阿部浩幸,饭岛秀俊,古贺星吾
受保护的技术使用者：国立研究开发法人宇宙航空研究开发机构
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13