特開 2022-175612 前縁高揚力装置、翼および航空機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022175612

(43)【公開日】2022-11-25

(54)【発明の名称】前縁高揚力装置、翼および航空機

(51)【国際特許分類】

   B64C 9/24 20060101AFI20221117BHJP

【ＦＩ】

B64C9/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021082182

(22)【出願日】2021-05-14

(71)【出願人】

【識別番号】503361400

【氏名又は名称】国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構

(71)【出願人】

【識別番号】000000974

【氏名又は名称】川崎重工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】508208007

【氏名又は名称】三菱航空機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100196575

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 満

(74)【代理人】

【識別番号】100168181

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 哲平

(74)【代理人】

【識別番号】100160989

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 正好

(74)【代理人】

【識別番号】100117330

【弁理士】

【氏名又は名称】折居 章

(74)【代理人】

【識別番号】100168745

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 彩子

(74)【代理人】

【識別番号】100176131

【弁理士】

【氏名又は名称】金山 慎太郎

(74)【代理人】

【識別番号】100197398

【弁理士】

【氏名又は名称】千葉 絢子

(74)【代理人】

【識別番号】100197619

【弁理士】

【氏名又は名称】白鹿 智久

(72)【発明者】

【氏名】山本 一臣

(72)【発明者】

【氏名】村山 光宏

(72)【発明者】

【氏名】横川 譲

(72)【発明者】

【氏名】香西 政孝

(72)【発明者】

【氏名】磯谷 和秀

(72)【発明者】

【氏名】上野 陽亮

(72)【発明者】

【氏名】葉山 賢司

(72)【発明者】

【氏名】林 賢亮

(57)【要約】

【課題】低騒音化と飛行性能への要求とを両立させることができる前縁高揚力装置、並びにこれを備えた翼および航空機を提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係る前縁高揚力装置は、母翼前縁に対して展開収納可能な前縁高揚力装置であって、前縁部と、展開時に前記母翼との間に隙間を形成する後縁部と、
前記前縁部の下縁に形成されたカスプ部と、前記カスプ部と前記後縁部との間に形成された下面部と、前記下面部の表面に局所的に設けられ、前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において前記母翼側に凸なる湾曲形状の膨出部とを具備する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

母翼前縁に対して展開収納可能な前縁高揚力装置であって、
前縁部と、
展開時に前記母翼との間に隙間を形成する後縁部と、
前記前縁部の下縁に形成されたカスプ部と、
前記カスプ部と前記後縁部との間に形成された下面部と、
前記下面部の表面に局所的に設けられ、前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において前記母翼側に凸なる湾曲形状の膨出部と
を具備する前縁高揚力装置。

【請求項2】

請求項１に記載の前縁高揚力装置であって、
前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離とし、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記膨出部の頂部と前記母翼前縁との間の距離を第２の距離としたとき、前記第２の距離は、前記第１の距離の１０％以上４０％以下である
前縁高揚力装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の前縁高揚力装置であって、
前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離としたとき、前記下面部の表面からの前記膨出部の最大厚みは、前記第１の距離の５％以上１５％以下である
前縁高揚力装置。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１つに記載の前縁高揚力装置であって、
前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離としたとき、前記膨出部の頂部の平均曲率は、前記第１の距離の逆数の２倍以上１０倍以下である
前縁高揚力装置。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１つに記載の前縁高揚力装置であって、
前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離としたとき、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記後縁部と前記母翼前縁との間の距離であるオーバーラップ量は、前記第１の距離の３５％以下である
前縁高揚力装置。

【請求項6】

請求項５に記載の前縁高揚力装置であって、
前記後縁部の少なくとも一部に取り付けられ、前記オーバーラップ量を調整する調整部材をさらに具備する
前縁高揚力装置。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか１つに記載の前縁高揚力装置であって、
前記膨出部は、前記母翼前縁に対する展開時に膨張し、前記母翼前縁への収納時に前記母翼前縁に沿って変形可能に構成される
前縁高揚力装置。

【請求項8】

母翼前縁に対して展開収納可能な前縁高揚力装置であって、
前縁部と、
展開時に前記母翼との間に隙間を形成する後縁部と、
前記前縁部の下縁に形成されたカスプ部と、
前記カスプ部と前記後縁部との間に形成された下面部と、
前記後縁部の少なくとも一部に設けられた後縁伸長部と
を具備し、
前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離としたとき、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記後縁伸長部の先端部と前記母翼前縁との間の距離であるオーバーラップ量は、前記第１の距離の１０％以上３５％以下であり、
前記第１の距離は、前記前縁高揚力装置の前記母翼前縁への収納時における主翼の翼弦長の１０％以上２０％以下である
前縁高揚力装置。

【請求項9】

請求項８に記載の前縁高揚力装置であって、
前記後縁伸長部は、前記後縁部に取り付けられ前記オーバーラップ量を調整する調整部材である
前縁高揚力装置。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか１つに記載の前縁高揚力装置を備えた翼。

【請求項11】

請求項１～９のいずれか１つに記載の前縁高揚力装置を備えた航空機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、航空機の翼に設置される前縁高揚力装置、並びにこれを備えた翼および航空機に関する。

【背景技術】

【0002】

航空機が空港を離発着する際の低速飛行を実現するために主翼から高揚力装置が展開される。特に旅客機などでは主翼前縁にスラットをはじめとする前縁高揚力装置が取り付けられ、低速飛行時に大きな揚力を発生する。

【0003】

スラットは、母翼前縁との間に隙間を設けることにより、主翼の揚力の上限（最大揚力）を増加させる機能を有する反面、着陸進入時の飛行条件において大きな空力騒音も発生する。主翼に収納するための制約からスラットの下面には凹み（コブ）があり、そこに形成される逆流領域の乱流が騒音を発生する原因となる。スラットの低騒音化はこの乱流によって生じる圧力変動を減らす工夫により達成できるが、同時にスラットに対する最大揚力など飛行性能への要求と構造・展開機構を成立させる必要がある。

【0004】

スラットの低騒音化の代表的な技術として、スラット下面に逆流領域のせん断層に沿った曲面形状を付加することでコブの逆流領域を無くす「コブフィラー」という概念が知られている（特許文献１～３参照）。
その他、逆流領域の発生個所となるスラット下面のカスプに「セレーション」を設置してコブのせん断層を積極的に混合させ大きな圧力変動の発生を抑制する方法（特許文献４参照）、スラット下面に「傾斜板」を設けて逆流領域のせん断層がスラット下面に衝突する角度を偏向する方法（特許文献５参照）、スラット翼弦長を非常に長く設計するＶＬＣＳ（Very Long Chord Slat）と称される技術（非特許文献１参照）などが知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】米国特許第６４５７６８０号明細書

【特許文献2】米国特許第９２４２７２０号明細書

【特許文献3】米国特許第８４２４８１０号明細書

【特許文献4】特開２０１１－１６２１５４号公報

【特許文献5】特許第４６９９４８７号公報

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Pott-Polenske, M., Wild, J., and Bertsch, L., "Aerodynamic and Acoustic Design of Silent Leading Edge Devices," AIAA Paper 2014-2076, 20th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, 16-20 June, 2014.

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１～３に記載の技術においては、騒音低減量は大きいが、主翼に収納するためにコブ形状を大きく変形させる必要があるため、その変形機構の複雑さと機体重量の増加が課題となる。
また、特許文献４に記載の技術においては、低周波数のピーク音を減らすことはできるが、高周波数の騒音は増えるため騒音低減量が少ないという問題がある。
さらに、特許文献５に記載の技術においては、コブフィラーよりは小さい形状変形で済ませることができるが、騒音低減量が少ないという問題がある。
そして、非特許文献１に記載の技術においては、スラット長を従来のスラットと比べ倍近く増やす必要があるため、従来の主翼構造の制約の下では実現できない。

【0008】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、低騒音化と飛行性能への要求とを両立させることができる前縁高揚力装置、並びにこれを備えた翼および航空機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一形態に係る前縁高揚力装置は、母翼前縁に対して展開収納可能な前縁高揚力装置であって、
前縁部と、
展開時に前記母翼との間に隙間を形成する後縁部と、
前記前縁部の下縁に形成されたカスプ部と、
前記カスプ部と前記後縁部との間に形成された下面部と、
前記下面部の表面に局所的に設けられ、前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において前記母翼側に凸なる湾曲形状の膨出部と
を具備する。

【0010】

上記前縁高揚力装置によれば、下面部の表面に局所的に設けられた膨出部を備えているため、当該膨出部がない場合と比較して、下面部における乱流せん断層の再付着点から後縁部までの距離を長くすることができる。これにより、後縁部における圧力変動を減衰させ、低騒音化を図ることができる。

【0011】

前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離とし、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記膨出部の頂部と前記母翼前縁との間の距離を第２の距離としたとき、前記第２の距離は、前記第１の距離の１０％以上４０％以下であってもよい。

【0012】

前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離としたとき、前記下面部の表面からの前記膨出部の最大厚みは、前記第１の距離の５％以上１５％以下であってもよい。

【0013】

前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離としたとき、前記膨出部の頂部の平均曲率は、前記第１の距離の逆数の２倍以上１０倍以下であってもよい。

【0014】

前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離としたとき、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記後縁部と前記母翼前縁との間の距離であるオーバーラップ量は、前記第１の距離の３５％以下であってもよい。

【0015】

前記前縁高揚力装置は、前記後縁部の少なくとも一部に取り付けられ、前記オーバーラップ量を調整する調整部材をさらに具備してもよい。

【0016】

前記膨出部は、前記母翼前縁に対する展開時に膨張し、前記母翼前縁への収納時に前記母翼前縁に沿って変形可能に構成されてもよい。

【0017】

本発明の他の形態に係る前縁高揚力装置は、母翼前縁に対して展開収納可能な前縁高揚力装置であって、前縁部と、展開時に前記母翼との間に隙間を形成する後縁部と、前記前縁部の下縁に形成されたカスプ部と、前記カスプ部と前記後縁部との間に形成された下面部と、前記後縁部の少なくとも一部に設けられた後縁伸長部とを具備する。
前記母翼の翼長方向に垂直な断面形状において、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記前縁部と前記母翼前縁との間の距離を第１の距離としたとき、前記母翼前縁に対する最大展開時における前記前縁高揚力装置の翼弦線上で測った前記後縁伸長部の先端部と前記母翼前面との間の距離であるオーバーラップ量は、前記第１の距離の１０％以上３５％以下であり、
前記第１の距離は、前記前縁高揚力装置の前記母翼前縁への収納時における主翼の翼弦長の１０％以上２０％以下である。

【0018】

上記前縁高揚力装置によれば、下面部における乱流せん断層の再付着点から後縁部までの距離を長くすることができる。これにより、後縁部における圧力変動を減衰させ、低騒音化を図ることができる。

【0019】

前記後縁伸長部は、前記後縁部に取り付けられ前記オーバーラップ量を調整する調整部材であってもよい。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、低騒音化と飛行性能への要求とを両立させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】航空機の一方の主翼の一構成例であって上面側から見た部分斜視図である。

【図2】上記主翼の下面側から見た部分斜視図である。

【図3】前縁高揚力装置を下面側から見た部分斜視図である。

【図4】母翼の翼長方向に垂直な基準形状のスラット（基準スラット）の断面図である。

【図5】図４に示す基準スラットにおける着陸時の流れ場の一例を示す数値シミュレーション結果である。

【図6】本実施形態の構成例１に係るスラットの翼長方向に垂直な断面図である。

【図7】図６に示すスラットにおける着陸時の流れ場の一例を示す数値シミュレーション結果である。

【図8】図６に示すスラットの母翼への収納状態を示す断面図である。

【図9】図６に示すスラットにおける膨出部の詳細を示す説明図である。

【図10】本実施形態の構成例２に係るスラットの翼長方向に垂直な断面図である。

【図11】図１０に示すスラットにおける着陸時の流れ場の一例を示す数値シミュレーション結果である。

【図12】図１０に示すスラットの構成の変形例を示す同様な断面図である。

【図13】騒音発生の原因となるスラット後縁部の圧力変動の様子を示す数値シミュレーション結果であり、Ａは基準スラット、Ｂは構成例１に係るスラット、および、Ｃは構成例２に係るスラットの各例を示している。

【図14】スラットの騒音評価を行ったときの全音圧レベル（ＯＡＳＰＬ）指向性の数値シミュレーション結果である。

【図15】スラットの揚力特性の数値シミュレーション結果である。

【図16】図１４に示した基準スラットの地上方向（２７０度方向）における全音圧レベルと比較した構成例１，２に係るスラットの騒音低減に対する形状効果を説明するグラフである。

【図17】本実施形態に係る前縁高揚力装置としてのクルーガーフラップの翼長方向に垂直な断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0023】

［高揚力装置の概要］
図１は航空機の一方の主翼（左翼）１００の一構成例であって上面側から見た部分斜視図、図２は主翼１００の下面側から見た部分斜視図、図３は主翼１００を構成するスラット２０を下面側から見た部分斜視図である。
主翼１００は、母翼１０と、母翼１０の前縁１０ａ側に配置されたスラット２０と、母翼１０の後縁１０ｂ側に配置されたフラップ３０とを有する。
なお、上記航空機の他方の主翼（右翼）についても主翼１００と同様に構成される。

【0024】

スラット２０は、母翼１０の前縁１０ａに展開収納可能に構成される。スラット２０は、巡航時は、図示するように母翼１０の前縁１０ａに収納され、着陸時あるいは離陸時は、スラット支持装置５１によって母翼１０の前縁１０ａに対して展開される。母翼１０の前縁１０ａとは、スラット２０の翼弦線方向においてスラット２０と対向する領域をいう。なお、以下の説明では、前縁１０ａを、母翼前縁１０ａとも称する。

【0025】

フラップ３０は、母翼１０の後縁１０ｂに展開収納可能に構成される。フラップ３０は、巡航時は、図示するように母翼１０の後縁１０ｂに収納され、着陸時あるいは離陸時は、フラップ支持装置５２によって母翼１０の後縁１０ｂに対して展開される。

【0026】

スラット２０は、通常、エンジン４０を挟んで母翼前縁１０ａに沿って複数に分割されていることが多い。翼長方向における各スラット２０の長さは、配置領域に応じて必要な長さに任意に設定される。フラップ３０も同様に、通常、母翼１０の後縁１０ｂに沿って各々任意の長さで複数に分割して配置されることが多い。スラット２０およびフラップ３０は、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属材料、あるいは、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）やＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等の複合材料で構成される。

【0027】

スラット２０は、前縁高揚力装置の一つであり、展開時において母翼１０との間に気流が通過できる隙間を設けることにより、主翼１００の最大揚力（揚力の上限）を増加させるとともに、主翼１００が失速を起こす迎角を増大させる。スラット２０と母翼１０との間の隙間の大きさは、母翼１０に対するスラット２０の展開の大きさ（角度）によって調整される。典型的には、離陸時と比較して、着陸時の方がスラット２０はより大きく展開される。一方、スラット２０と母翼１０との間に形成される隙間は、逆流領域の乱流による圧力変動に起因する騒音発生の原因となる。

【0028】

そこで本実施形態では、展開時にスラット２０と母翼１０との間の隙間での圧力変動に起因する騒音の発生を抑えることができるようにスラット２０が構成される。以下、その詳細について説明するが、ここでは先ず、本実施形態のスラット２０を設計する上で基準となる基本形状のスラット（以下、基準スラット１２０ともいう）について説明する。
なお、この基準スラット１２０は、空力性能のみに対して最適化された従来構造のスラットに相当する。

【0029】

［基準スラット］
図４は、母翼１０の翼長方向に垂直な基準スラット１２０の断面図である。ここでは、基準スラット１２０が母翼前縁１０ａに対して最大に展開（全開）した着陸時の状態を示す。

【0030】

基準スラット１２０は、前縁部１２１と、後縁部１２２と、カスプ部１２３と、下面部１２４と、上面部１２６とを有する。図４に示すように基準スラット１２０の断面形状は、前縁部１２１と下面部１２４と上面部１２６との間で囲まれる閉空間の形状をなす。

【0031】

前縁部１２１は、前方（母翼１０側とは反対側）へ凸なる流線形状を有し、上面部１２６と連続的に形成される。
後縁部１２２は、下面部１２４の後方端部と上面部１２６の後方端部とにより形成されるエッジの先端部であり、展開時において母翼１０との間に隙間Ｇ０を形成する。
カスプ部１２３は、前縁部１２１の下縁と下面部１２４との間に形成されたエッジの先端部である。カスプ部１２３は、前縁部１２１の下縁に配置された、母翼前縁１０ａに向かって突出するブレードの先端部で形成されてもよい。
下面部１２４は、カスプ部１２３と後縁部１２２との間に形成された凹面である。下面部１２４は、収納時に母翼前縁１０ａに近接する部位であり、典型的には、母翼前縁１０ａに対応する前方へ凸なる曲面形状に形成される。

【0032】

図５は、図４に示す基準スラット１２０における着陸時の流れ場の一例を示す数値シミュレーション結果である。
同図に示すように、カスプ部１２３から剥離したせん断層は、下面部１２４に渦状の逆流領域を形成し、この逆流領域の形成に伴い、せん断層の乱流が生成される。生成された乱流せん断層は、下面部１２４に再付着した後、基準スラット１２０と母翼１０との間の隙間Ｇ０を通過する。

【0033】

騒音は主に、乱流せん断層が付着する下面部１２４の再付着点ＲＰ０における圧力変動と、後縁部１２２における圧力変動とによって発生する。圧力変動は再付着点ＲＰ０において最大となり、後縁部１２２に向かって減衰していく。再付着点ＲＰ０から後縁部１２２までの距離が長くなるほど後縁部１２２における圧力変動は小さくなる。同図の例では、再付着点ＲＰ０が後縁部１２２に接近しているため、再付着点ＲＰ０における大きな圧力変動が減衰せず、後縁部１２２における大きな圧力変動をもたらす結果、大きな騒音が発生する。

【0034】

そこで本発明者らは、基準スラット１２０の断面形状に起因する騒音の大きさは、下面部１２４における乱流せん断層の再付着点ＲＰ０から後縁部１２２までの沿面距離である距離Ｌts０に強い相関を有することに着目し、距離Ｌts０を長くすることで、再付着点ＲＰ０から後縁部１２２に向かう圧力変動を減衰させ、低騒音化を図るようにした。

【0035】

具体的には、基準スラット１２０に対して、例えば、以下のように形状を変更する。
（１）スラット下面における乱流せん断層の再付着点付近に、母翼への収納時に潰れる構造を有する、丸みを帯びた膨出部を設ける。
（２）空力性能のみに対して最適化された基準スラット１２０よりも、母翼１０とのオーバーラップが増えるように後縁部を伸長させる。
上記（１）、（２）の変更は、それぞれ単独で行われてもよいし、互いに組み合わされてもよい。

【0036】

［本実施形態のスラット］
以下、２つの構成例に分けて、本実施形態のスラット２０の詳細について説明する。構成例１は、上記（１）および（２）の組み合わせに相当し、構成例２は、上記（２）に相当する。
なお以下の説明では、１つのスラット２０を例に挙げて説明するが、母翼前縁１０ａに設置されるすべてのスラット２０についても同様に適用されてもよい。この場合、スラット支持装置５１やスラット２０の内側の端部および外側の端部の流れに応じて、適用の仕方が個々に最適化されてもよい。

【0037】

＜構成例１に係るスラット＞
図６は、本実施形態に係る前縁高揚力装置としてのスラット２０であって、構成例１に係るスラット２０１の主翼１００の翼長方向（以下、特に断らない限り、翼長方向ともいう）に垂直な断面図である。ここでは、スラット２０１が母翼前縁１０ａに対して最大に展開（全開）した着陸時の状態を示す。

【0038】

スラット２０１は、前縁部２１と、後縁部２２と、カスプ部２３と、下面部２４と、膨出部２５と、上面部２６とを有する。図６に示すようにスラット２０１の断面形状は、前縁部２１と下面部２４と上面部２６との間で囲まれる閉空間の形状をなす。

【0039】

前縁部２１は、前方（母翼１０側とは反対側）へ凸なる流線形状を有し、上面部２６と連続的に形成される。
後縁部２２は、下面部２４の後端部と上面部２６の後端部とにより形成されるエッジの先端部であり、展開時において母翼１０との間に隙間を形成する。
カスプ部２３は、前縁部２１の下縁と下面部２４との間に形成されたエッジの先端部である。カスプ部２３は、前縁部２１の下縁に配置された、母翼前縁１０ａに向かって突出するブレードの先端部で形成されてもよい。
下面部２４は、カスプ部２３と後縁部２２との間に形成された凹面である。下面部２４は、収納時に母翼前縁１０ａに近接する部位であり、母翼前縁１０ａに対応する前方へ凸なる曲面形状に形成される。
膨出部２５は、下面部２４の表面に局所的に設けられ、翼長方向に垂直な断面形状において母翼１０側に凸なる湾曲形状を有する。

【0040】

本構成例１では、後縁部２２が母翼１０側に伸長し、母翼１０とのオーバーラップ量を増やすとともに、膨出部２５が設けられている点で、基準スラット１２０と相違する。
図１３Ａ～Ｃを参照して後述するように、スラットの流れの特性として、スラット後縁（同図中ＴＥ（後縁部１２２，２２に相当）と母翼１０との隙間を通過する流量、ならびにカスプ部の位置を大きく変更しなければ、コブ（下面部）の乱流せん断層がスラット下面に再付着する位置が主翼の翼弦方向にはほとんど変化しない。
本実施形態では、この特性を利用して、下面部２４における乱流せん断層の再付着点ＲＰ１から後縁部２２までの距離Ｌts１を基準スラット１２０における距離Ｌts０よりも長くすることで、後縁部２２における圧力変動を減少させて低騒音化を図るようにしている。

【0041】

図７は、図６に示すスラット２０１における着陸時の流れ場の一例を示す数値シミュレーション結果である。
同図に示すように、カスプ部２３から剥離したせん断層は、下面部２４に渦状の逆流領域を形成し、この逆流領域の形成に伴い、せん断層の乱流が生成される。生成された乱流せん断層は、膨出部２５に再付着した後、スラット２０１と母翼１０との間の隙間Ｇ１を通過する。

【0042】

騒音は主に、乱流せん断層が付着する膨出部２５上の再付着点ＲＰ１における圧力変動と、後縁部２２における圧力変動とによって発生する。本構成例においては、再付着点ＲＰ１が膨出部２５上に位置するため、後縁部２２が基準スラット１２０の後縁部１２２に対して伸長されたことと合わせて、再付着ＲＰ１から後縁部２２までの沿面距離である距離Ｌts１を上述の基準スラット１２０における距離Ｌts０（図３参照）よりも長くすることができる。これにより、再付着点ＲＰ１における大きな圧力変動を後縁部２２に向かってより減衰させ、後縁部２２における圧力変動を減少させることができるため、基準スラット１２０の形状と比較して、騒音レベルの低下を図ることができる。

【0043】

（オーバーラップ量について）
スラット２０１の後縁部２２と母翼１０との間のオーバーラップ量（ＯＬ量）は、図６に示すように、母翼前縁１０ａに対する最大展開時におけるスラット２０１の翼弦線上で測った後縁部２２と母翼前縁１０ａとの間の距離（ＯＬ）をいう。
つまり、スラット２０１の翼弦長（スラット翼弦長）をＣs、母翼前縁１０ａに対する最大展開時におけるスラット２０１の翼弦線上で測った前縁部２１と母翼前縁１０ａとの間の距離（第１の距離）をＣs^*としたとき、オーバーラップ量ＯＬは、以下のように表される。
ＯＬ＝Ｃs－Ｃs^*
以下の説明では、上記第１の距離Ｃs^*を、基準長Ｃs^*ともいう。

【0044】

オーバーラップ量ＯＬは、距離Ｌts１を長くするためには、より大きい方が好ましい。しかし、必要以上にオーバーラップ量ＯＬを大きくしても、騒音低減効果が停滞するだけでなく重量が増加するため好ましくない。このため、オーバーラップ量ＯＬは、基準長Ｃs^*の３５％以下（ＯＬ≦３５％Ｃs^*）に抑えておく方が好ましい。つまり、オーバーラップ量ＯＬの最適パラメータの範囲は、
０％≦（ＯＬ／Ｃs^*）≦３５％
である。

【0045】

後縁部２２の伸長量は、翼長方向の全領域において一様であってもよいし、少なくとも一部の領域が後縁伸長部として形成されてもよいし、領域に応じて伸長量が異なっていてもよい。例えば図３に示すように、スラット支持装置５１の位置等に合わせて、後縁部２２の一部の領域に、後縁部２２よりも長く伸長された後縁伸長部２２ｅが形成されてもよい。さらに、翼長方向の任意の位置ごとに後縁部２２の伸長量が３５％Ｃs^*以下の範囲で最適化されてもよい。

【0046】

後縁伸長部２２ｅは、スラット２０１の後縁部２２と一体的に形成されてもよいが、後縁部２２の一部に付加的に設けられてもよい。この場合、後縁伸長部２２ｅは、後縁伸長部２２ｅの先端部と母翼前縁１０ａとの間の距離であるオーバーラップ量ＯＬを調整する調整部材として構成される。この調整部材は、後縁部２２のスパン方向全域にわたって取り付けられてもよいし、後縁部２２の任意の領域に局所的に取り付けられてもよい。この調整部材は、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属材料、あるいは、ＣＦＲＰやＧＦＲＰ等の複合材料で構成される。調整部材の形状も特に限定されず、例えば台形形状である。

【0047】

続いて、膨出部２５について説明する。

【0048】

膨出部２５は、下面部２４上における乱流せん断層の再付着領域に設けられる。膨出部２５が母翼１０側に凸なる湾曲形状に形成されることにより、乱流せん断層の再付着点ＲＰ１と後縁部２２との間の沿面距離である距離Ｌts１を、基準スラット１２０のそれよりも長くすることができる。

【0049】

膨出部２５は、典型的には、翼長方向にわたって形成される。翼長方向に垂直な膨出部２５の断面形状は、翼長方向において一様であってもよいし、翼長方向における再付着点位置の変化、圧力変動分布等に応じて、翼長方向の任意の位置で膨出部の形状が低騒音化、空力的、構造的に最適化されてもよい。
例えば、気流の構造が大きく異なるスラット２０（図１参照）の内側の端部および外側の端部の近傍領域、あるいは、スラット支持装置５１（図２，３参照）の近傍領域などでは、それ以外の領域よりも膨出部２５の厚みを小さくするなど、スラット支持装置５１の近傍領域とそれ以外の領域との間で膨出部２５の断面形状を異ならせてもよい。

【0050】

膨出部２５は、下面部２４と一体的に形成（下面部２４の一部を湾曲させることで形成）されてもよいし、下面部２４の一部の領域に付加される、下面部２５の構成部材とは異なる別途の部材であってもよい。

【0051】

母翼前縁１０ａに対するスラット２０１の収納性という観点から、膨出部２５は、図８に示すように、収納時において母翼前縁１０ａに沿って変形可能に構成されるのが好ましい。これにより、巡航時における主翼１０の目的とする空力性能を確保することができる。この場合、膨出部２５は、展開時に目的とする形状に膨張し、収納時に潰れることが可能な材料（弾性材料、形状記憶合金など）あるいは各種機構部（リンク機構など）を内蔵する構造体で構成される。

【0052】

（膨出部の形状）
膨出部２５は、上述のように乱流せん断層の再付着点ＲＰ１と後縁部２２との間の距離Ｌts１を基準スラット１２０における距離Ｌts０よりも長くすることができるが、大きく膨らませると、母翼前縁１０ａとの間の流れを加速する結果、空力性能の劣化と再付着点ＲＰ１における圧力変動の増加による、騒音の増加をもたらす。従って、膨出部２５を最小化する上で、再付着点ＲＰ１が膨出部の頂部２５ｐに来るように形状を定めることが最適である。
また、後述するように、再付着点ＲＰ１周辺の曲率が小さいか、負になる（母翼前縁１０ａから見て凹になる）場合、再付着点ＲＰ１の圧力変動増加に伴って騒音が増えるため、再付着点ＲＰ１周辺の曲率は、ある程度の大きさの正の曲率を持つ（母翼前縁１０ａから見て凸になる）形状とすることが好ましい。

【0053】

（膨出部の厚み）
膨出部２５の頂部２５ｐは、典型的には、膨出部２５における最大厚みδ（図６参照）の点に相当する。最大厚みδの点とは、下面部２４からの高さが最大の点をいう。ここでいう下面部２４とは高さの基準となる面であり、膨出部２５が下面部２４と一体的に形成される場合には、膨出部２５が無いと仮定したときに下面部２４として形成されるべき仮想的な曲面をいい、膨出部２５が下面部２４とは別部材で形成される場合には、膨出部２５が設置される下面部２４の領域をいう。そして、膨出部２５の最大厚みδは、上記基準となる面に対して垂直方向の厚さの最大値をいう。

【0054】

（頂部の幅）
再付着点ＰＲ１周辺の曲率が膨出部２５による低騒音化効果に影響を与えること、また、着陸進入時の飛行状態の変化（例えば迎角の変化）に合わせ、再付着点ＲＰ１が膨出部２５の表面上で移動することを想定すると、頂部２５ｐは膨出部２５の厚みのオーダーの幅をもつ範囲と考えるべきである。そこで、頂部２５ｐは、図９に示すように、翼長方向に垂直なスラット２０１の段面形状において、膨出部２５の最大厚みδの点を頂点Ｃとしたとき、その頂点Ｃを挟む膨出部２５上の２つの点Ａ，Ｂの間の領域をいう。典型的には、点Ａは、頂点Ｃから前縁部２１側に膨出部２５の表面に沿って最大厚みδに相当する距離δだけ離れた位置、また、点Ｂは、頂点Ｃから後縁部２２側に膨出部２５の表面に沿って同じく距離δだけ離れた位置である。

【0055】

（頂部の曲面）
膨出部２５の頂部２５ｐは、上述のように、ある程度の大きさの正の曲率を持つ必要があるが、一定曲率の曲面で形成されてもよいし、連続的にあるいは領域ごとに曲率が異なる複合曲面であってもよい。また、頂部２５ｐの一部に平面が含まれていてもよいし、頂部２５ｐの全域が全体で凸になるような折れ曲がり面（例えば、曲面に内接する部分多角形面形状）で形成されてもよい。

【0056】

（頂部の位置）
膨出部２５の頂部２５ｐの位置は、上述のように、再付着点ＰＲ１によって決めることが好ましい。再付着点ＰＲ１のスラット２０１の翼弦線に沿った方向での後縁部２２からの距離は、スラット２０１の設計条件および膨出部２５の最大厚みδにより大きく変わる。頂部２５ｐの位置は、最大厚みδが増えるとともに後縁部２２からより離れる。

【0057】

（頂部から後縁部にかけての形状）
翼長方向に垂直な断面形状において、図９に示す、膨出部２５の頂部２５ｐの点Ｂより後縁部２２側の領域は、境界層の乱流を増やさないようにするために、連続的な曲線に形成されることが好ましい。
なお、当該曲線は、膨出部２５が無い場合と同様に後縁部２２近傍で揚力を得るとともに、膨出部２５周辺の流れの速度を低く保ち、再付着点ＲＰ１において余計な圧力変動を増やさないために、膨出部２５とは逆に母翼前縁１０ａに対して凹となる湾曲形状に形成されてもよい。

【0058】

（頂部から下面部、カスプ部にかけての形状）
翼長方向に垂直な断面形状において、図９に示す、膨出部２５の頂部２５ｐの点Ａよりカスプ部２３側の下面部２４にいたる領域は、逆流した遅い流れの中にあるために、必ずしも連続的な曲線で形成される必要はない。例えば、図９に示すように下面部２４と繋がる点では接線が不連続となっていても良く、また頂部２５ｐよりも大きな曲率を持つ曲線、もしくは折れ曲がり線で形成されてもよい。

【0059】

続いて、膨出部２５の各部の形状パラメータについて説明する。

【0060】

（膨出部の最大厚み）
せん断層の再付着点ＲＰ１と後縁部２２との間の距離Ｌts１を長くして低騒音化効果を得るためには、膨出部２５の最大厚みδは、例えば、基準長Ｃs^*（図６参照）の５％以上であることが望ましい。なお、膨出部２５の最大厚みδは、膨出部２５の頂部２５ｐの位置における膨出部２５の下面部２４からの高さに相当する。

【0061】

膨出部２５の最大厚みδは大きいほど距離Ｌts１は長くなるが、一方で母翼前縁１０ａとの間の流路幅を狭めてしまう。これはスラット２０１の空力性能の低下と余分な騒音の増加をもたらす。このため、膨出部２５の最大厚みδは、例えば、基準長Ｃs^*の１５％以下であることが好ましい。つまり、膨出部２５の最大厚みδの最適パラメータの範囲は、
５％≦（δ／Ｃs^*）≦１５％
である。

【0062】

（膨出部の位置）
ここでは、膨出部２５の位置を、図６に示すように、母翼前縁１０ａから膨出部２５の最大厚みの点（頂部２５ｐに相当）までのスラット２０１の翼弦線方向の距離Ｌ^*（第２の距離）で表す。
距離Ｌ^*の下限は、厚みδの最小値（５％Ｃs^*）の膨出部２５を後縁部２２付近に設置できる限界から、例えば、基準長Ｃs^*の１０％以上である。
一方、距離Ｌ^*の上限は、典型的なスラット設計における再付着点と、厚みδの最大値（１５％Ｃs^*）の膨出部２５を設置することを考慮すると、最大でも基準長Ｃs^*の４０％以下になる。
そうすると、膨出部２５の位置の最適パラメータの範囲は、
１０％≦（Ｌ^*／Ｃs^*）≦４０％
である。

【0063】

（膨出部の頂部の平均曲率）
膨出部２５の頂部２５ｐの平均曲率とは、図９に示す点Ａ、Ｂ間の頂部２５ｐの範囲における膨出部２５の曲線ＡＢの局所的な曲率κiを、当該曲線ＡＢの長さｓで重み平均した曲率（κ＝∫κiｄｓ／∫ｄｓ）をいう。また、頂部２５ｐの平均曲率半径Ｒは、平均曲率κの逆数（１／κ）に相当する。頂部２５ｐは、上述のように、一定の曲面もしくは複合的な曲面、または一部に平面を含む面などで形成される。

【0064】

せん断層の再付着点ＲＰ１と後縁部２２との間の距離Ｌts１の増加による低騒音化効果を出すためには、膨出部２５ｐの平均曲率半径Ｒは、基準長Ｃs^*の５０％以下であることが好ましい。一方、平均曲率半径Ｒが基準長Ｃs^*の１０％未満と小さい場合には、飛行条件が変化（例えば迎角が変化）する際に低騒音化効果を得ることが難しい。

【0065】

このため、膨出部２５の頂部２５ｐの曲率半径の最適パラメータの範囲は、
１０％≦（Ｒ／Ｃs^*）≦５０％
であり、頂部２５ｐの平均曲率κの最適パラメータの範囲は、
２≦κＣs^*≦１０
つまり、基準長Ｃs^*の逆数の２倍以上１０倍以下である。

【0066】

なお、以上の構成例１では、基準スラット１２０との相違点が、後縁部２２が母翼１０側に伸長している点、膨出部２５が設けられている点の双方である場合を例に挙げて説明したが、基準スラット１２０に膨出部２５のみを付加した構成例も勿論本発明は適用可能である。膨出部２５の付加により、上述のように乱流せん断層の再付着点と後縁部との間の沿面距離を基準スラット１２０における距離Ｌts０よりも長くすることができる。これにより、再付着点における大きな圧力変動を後縁部に向かってより減衰させ、後縁部における圧力変動を減少させることができるため、基準スラット１２０の形状と比較して、騒音レベルの低下を図ることができる。

【0067】

＜構成例２に係るスラット＞
図１０は、本実施形態に係る前縁高揚力装置としてのスラット２０であって、構成例２に係るスラット２０２の主翼１００の翼長方向に垂直な断面図である。ここでも構成例１（図６）と同様に、スラット２０２が母翼前縁１０ａに対して最大に展開（全開）した着陸時の状態を示す。

【0068】

スラット２０２は、前縁部２１と、後縁部２２と、カスプ部２３と、下面部２４と、上面部２６とを有する。つまり、本構成例２に係るスラット２０２は、膨出部２５を有しない点で構成例１と相違する。以下、構成例１と異なる構成について主に説明し、構成例１と同様の構成については同様の符号を付しその説明を省略または簡略化する。

【0069】

本構成例２では、後縁部２２が母翼１０側に伸長し、母翼１０とのオーバーラップ量を増やしている点で、基準スラット１２０と相違する。このため本構成例における後縁部２２は、基準スラット１２０に対して後縁部を母翼１０側に伸長させた領域を後縁伸長部２２ｆともいう。後縁伸長部２２ｆの先端部は、後縁伸長部２２ｆで伸長された後縁部２２に相当する。

【0070】

後縁伸長部２２ｆによる後縁部２２の伸長量は、図１０において、母翼前縁１０ａに対する最大展開時におけるスラット２０２の翼弦線上で測った前縁部２１と母翼前縁１０ａとの間の距離（第１の距離）を基準距離Ｃs^*としたとき、母翼前縁１０ａに対する最大展開時におけるスラット２０２の翼弦線上で測った後縁伸長部２２ｆの先端部と母翼前縁１０ａとの距離であるオーバーラップ量ＯＬが、後述するように基準距離Ｃs^*の１０％以上３５％以下となるように設定される。

【0071】

図１１は、図１０に示すスラット２０２における着陸時の流れ場の一例を示す数値シミュレーション結果である。
同図に示すように、カスプ部２３から剥離したせん断層は、下面部２４に渦状の逆流領域を形成し、この逆流領域の形成に伴い、せん断層の乱流が生成される。生成された乱流せん断層は、下面部２４に再付着した後、スラット２０２と母翼１０との間の隙間Ｇ２を通過する。

【0072】

騒音は主に、乱流せん断層が付着する下面部２４上の再付着点ＲＰ２における圧力変動と、後縁部２２における圧力変動とによって発生する。本構成例においては、後縁部２２が後縁伸長部２２ｆにより基準スラット１２０の後縁部１２２に対して伸長されているため、再付着ＲＰ２から後縁部２２までの沿面距離である距離Ｌts２を上述の基準スラット１２０における距離Ｌts０（図４参照）よりも長くすることができる。これにより、再付着点ＲＰ２における大きな圧力変動を後縁部２２に向かって減衰させ、後縁部２２における圧力変動を減少させることができるため、基準スラット１２０の形状と比較して、騒音レベルの低下を図ることができる。

【0073】

（オーバーラップ量について）
スラット２０２の後縁部２２と母翼１０との間のオーバーラップ量ＯＬは、構成例１と同様に、母翼前縁１０ａに対する最大展開時におけるスラット２０１の翼弦線上で測った後縁部２２と母翼前縁１０ａとの間の距離をいう（図１０参照）。
オーバーラップ量ＯＬは、低騒音化効果を得るために、膨出部２５が無いことを補う距離Ｌts２が必要となり、少なくとも基準長Ｃs^*の１０％以上（ＯＬ≧１０％Ｃs^*）が好ましい。一方、距離Ｌts２を長くするために、オーバーラップ量ＯＬを大きくし過ぎると、騒音低減効果が停滞するだけでなく重量が増加するため好ましくない。オーバーラップ量ＯＬは、基準長Ｃs^*の３５％以下（ＯＬ≦３５％Ｃs^*）に抑えておく方が好ましい。これにより、スラット２０２の目的とする空力性能を確保しつつ、騒音を効果的に低減することができる。

【0074】

一方、主翼１００のエンジン４０より内舷側では、オーバーラップ量ＯＬが１０％Ｃs^*以上になることがあるが、スラット２０とフラップ３０を収納した巡航形態の主翼１００の翼弦長Ｃstow（図８参照）に対する基準長Ｃs^*の相対比（Ｃs^*／Ｃstow）が１０％以下では、スラット２０全体が母翼１０に近づきすぎているため、後縁部２２の伸長による低騒音化を効果的に示すことができない。また、上記相対比（Ｃs^*／Ｃstow）が２０％以上では、構造上、スラット２０が母翼１０に対して相対的に大きくなりすぎる。

【0075】

このため、本構成例２におけるオーバーラップ量ＯＬの最適パラメータの範囲は、
１０％≦（ＯＬ／Ｃs^*）≦３５％、かつ、１０％≦（Ｃs^*／Ｃstow）≦２０％
である。

【0076】

本構成例においても、後縁部２２の伸長量は、翼長方向において一様であってもよいし、少なくとも一部の領域が後縁伸長部２２ｆとして形成されてもよい。後縁伸長部２２ｆは、既存のスラットの後縁部に付加された別部材で形成されてもよい。例えば図１２に、本実施形態の前縁高揚力装置（スラット２０）の他の構成例として、図４に示す基準スラット１２０の後縁部１２２に、その伸長量を調整可能な調整部材１５０を付加したスラット２０３を模式的に示す。同図において調整部材１５０は、基準スラット１２０の後縁部１２２を任意の調整量Ｗだけ伸長させて後縁部２２を形成する。同図に示すように、調整部材１５０は、下面部１２４または上面部１２６の一部に重ねて配置されることで、後縁部１２２に後縁伸長部２２ｆを形成する。調整部材１５０は、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属材料、あるいは、ＣＦＲＰやＧＦＲＰ等の複合材料で構成される。後縁部の伸長領域の形状も特に限定されず、一部の領域に配置される場合は、例えば図３に示す後縁伸長部２２ｅのように台形形状である。

【0077】

図１２に示すスラット２０３においては、母翼前縁１０ａに対する最大展開時におけるスラット２０３の翼弦線上で測った後縁伸長部２２ｆの先端部と母翼前縁１０ａとの間の距離であるオーバーラップ量ＯＬの最適パラメータの範囲は、構成例２と同様に、
１０％≦（ＯＬ／Ｃs^*）≦３５％、かつ、１０％≦（Ｃs^*／Ｃstow）≦２０％
である。

【0078】

＜特性評価＞
図１３は、騒音発生の原因となるスラット後縁部の圧力変動の様子を示す数値シミュレーション結果であり、Ａは基準スラット１２０、Ｂは構成例１に係るスラット２０１、および、Ｃは構成例２に係るスラット２０２の各例を示している。
ここでは、基準スラット１２０のせん断層の再付着点ＲＰ０と後縁部１２２との距離（Ｌts０）は１３％Ｃs^*であった。
また、構成例１に係るスラット２０１における膨出部２５の最大厚みδを７％Ｃs^*、後縁伸長量を１１％Ｃs^*としたところ、せん断層の再付着点ＲＰ１と後縁部２２との距離（Ｌts１）は３２％Ｃs^*であった。
さらに、構成例２に係るスラット２０２における後縁伸長量を２０％Ｃs^*としたとき、せん断層の再付着点ＲＰ２と後縁部２２との距離（Ｌts２）は３３％Ｃs^*であった。

【0079】

図１３Ａ～Ｃに示すように、スラットの流れの特性として、スラット後縁（図中ＴＥ（後縁部１２２，２２に相当）と母翼１０との隙間を通過する流量、ならびにカスプ部の位置を大きく変更しなければ、コブ（下面部）の乱流せん断層がスラット下面に再付着する位置（再付着点ＲＰ０、ＲＰ１、ＲＰ２）は、主翼の翼弦方向にはほとんど変化しない。

【0080】

本発明では、この特性を利用して、騒音の原因となるスラット後縁ＴＥ（後縁部２２）の圧力変動を減少させる。
すなわち本発明では、図７および図１１に示したように、スラット下面に膨出部２５を設ける、あるいは、後縁部２２を伸長させることにより、再付着点ＲＰ１，ＲＰ２から後縁部２２までの距離Ｌts１，Ｌts２を増やし、再付着点ＲＰ１，ＲＰ２から後縁部２２に向かう圧力変動をより減衰させ、後縁部２２での圧力変動を減少させる。
その結果、図１３Ｂ，Ｃに示すように、スラット後縁ＴＥでの圧力変動が、基準スラット１２０の圧力変動（図１３Ａ）に比べて減っていることがわかる。

【0081】

続いて図１４は、リージョナルジェット機のスケールでスラットの騒音評価を行ったときの全音圧レベル（ＯＡＳＰＬ）指向性の数値シミュレーション結果を示している。解析に用いたスラットは、以下の７種類である。
・スラット１：基準スラット（ＯＬ量－７％Ｃs^*）
・スラット２：後縁伸長量７％Ｃs^*（ＯＬ量１％Ｃs^*）のスラット
・スラット３：後縁伸長量１１％Ｃs^*（ＯＬ量５％Ｃs^*）のスラット
・スラット４：後縁伸長量２０％Ｃs^*（ＯＬ量１４％Ｃs^*）のスラット
・スラット５：後縁伸長量７％Ｃs^*、膨出部（平均曲率κ＝４．１／Ｃs^*）のスラット
・スラット６：後縁伸長量１１％Ｃs^*、膨出部（平均曲率κ＝４．３／Ｃs^*）のスラット
・スラット７：後縁伸長量２０％Ｃs^*、膨出部（平均曲率κ＝４．９／Ｃs^*）のスラット

【0082】

図１４に示すように、スラット２～７は、スラット１に比べて、全方位で大きな低騒音化が認められる。特に地上方向（２７０度方向）の騒音低減量は、スラット２が４ｄＢ、スラット３が６ｄＢ、スラット４が９ｄＢ、スラット５が８ｄＢ、スラット６が１０ｄＢ、スラット７が１２ｄＢというように大幅な低騒音化効果が得られている。すなわち、後縁伸長のみのスラット２～４では４ｄＢから９ｄＢ、そして、これらに膨出部（平均曲率４／Ｃs^*以上）を追加したスラット５～７では、さらに４ｄＢ程度の低騒音化が得られる。

【0083】

なお、図１４に示す評価例では、スラット１に係る基準スラットのＯＬ量を－７％Ｃs^*としたが、既存のスラットのＯＬ量が０％Ｃs^*前後の場合であることが多いことから、スラット２，３のＯＬ量では４ｄＢ以上の低騒音化効果を得ることができないことが想定される。このようにＯＬ量が０％Ｃs^*前後の基準スラットに対して有意の低騒音化効果を得るためには、膨出部が無い場合、基準スラットに対する後縁伸長量は１０％Ｃs^*以上であることが好ましい。

【0084】

図１５は、スラット１，３、４，６の揚力特性の数値シミュレーション結果を示している。図において横軸は迎角、縦軸は揚力係数である。同図に示すように、スラット１，３、４，６のいずれについても最大揚力は基準形状のスラット１とほぼ同じであり、スラットの高揚力装置としての機能を維持できることが確認された。

【0085】

続いて図１６は、図１４に示したスラット１（基準スラット）の２７０度における全音圧レベルと比べたときのスラット２～７の騒音低減効果を示すグラフである。図中、横軸は、基準長Ｃs^*（図６参照）に対する再付着点と後縁部との距離Ｌtsの相対比（Ｌts／Ｃs^*）であり、縦軸は、スラット１の２７０度における音圧レベルとの差分である。

【0086】

図１６に示すように、基準長Ｃs^*に対する距離Ｌtsの相対比が大きいスラット形状であるほど、騒音低減効果が高くなる傾向にある。
また、膨出部２５を有する構成例１のスラット形状においては、膨出部２５の頂部２５ｐの平均曲率κに応じて騒音低減効果の程度が異なり、典型的には、平均曲率κが大きいほど、より大きな騒音低減効果が得られることが確認された。

【0087】

さらに、図１６に示すようにスラット５～７において平均曲率κを任意に調整して騒音低減効果を確認したところ、平均曲率κが２．０／Ｃs^*以上とすることにより、同じ後縁伸長量のスラット２～４よりも大きな騒音低減により効果的であることが確認された。特に平均曲率は、同図に破線で示す騒音推定曲線上あるいはその近傍程度の騒音低減効果を得られるように設定されるのが好ましい。

【0088】

＜他の実施形態＞
続いて、図１７を参照して本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態では、高揚力装置としてクルーガーフラップ３２０への適用例について説明する。

【0089】

図１７は、本実施形態に係る前縁高揚力装置としてのクルーガーフラップ３２０の主翼３００の翼長方向に垂直な断面図である。ここでは、クルーガーフラップ３２０が母翼前縁３１０ａに対して最大に展開（全開）した状態を示す。

【0090】

クルーガーフラップ３２０は、スラット２０１と同様に、前縁部３２１と、後縁部３２２と、カスプ部３２３と、下面部３２４と、膨出部３２５とを有する。クルーガーフラップ３２０は、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属材料、あるいは、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）やＧＦＲＰ（ガラス繊維強化プラスチック）等の複合材料で構成される。

【0091】

後縁部３２２は、展開時において母翼３１０との間に隙間を形成する。
カスプ部３２３は、前縁部３２１の下縁に形成される。
下面部３２４は、カスプ部３２３と後縁部３２２との間に形成された凹面である。
膨出部３２５は、下面部３２４の表面に局所的に設けられ、翼長方向に垂直な断面形状において母翼３１０側に凸なる湾曲形状を有する。

【0092】

膨出部３２５は、下面部３２４上における乱流せん断層の再付着領域に設けられる。膨出部３２５が母翼３１０側に凸なる湾曲形状に形成されることにより、乱流せん断層の再付着点ＲＰ１と後縁２２との間の沿面距離である距離Ｌtsを長くすることができる。これにより、後縁部３２２における圧力変動を減少させて低騒音化を図ることができる。

【0093】

膨出部３２５の詳細については、上述したスラット２０１における膨出部２５と同様であるため、その説明は省略する。なお、クルーガーフラップ３２０は、母翼３１０の下面に設置された収容部３１１内に収納されるように構成されているため、膨出部３２５は母翼３１０の収納時に変形可能に構成される必要はない。

【0094】

後縁部３２２についても同様に、上述のスラット２０１，２０２における後縁部２２と同様に構成することが可能である。この場合においても、母翼３１０とのオーバーラップ量が増えるように後縁部３２２が母翼１０側に伸長させてもよい。これにより、下面部３２４における乱流せん断層の再付着点から後縁部３２２までの距離Ｌtsを長くすることができるため、後縁部３２２における圧力変動を減少させて低騒音化を図ることができる。

【0095】

さらに本実施形態においても、母翼前縁１０ａとのオーバーラップ量を調整する調整部材（図１２参照）が同様に適用されてもよい。これにより、既存のクルーガーフラップに対して上記調整部材を付加することにより、上述と同様の作用効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0096】

１０，３１０…母翼
２０、２０１，２０２，２０３…スラット（前縁高揚力装置）
２１，３２１…前縁部
２２，３２２…後縁部
２２ｅ，２２ｆ…後縁伸長部
２３，３２３…カスプ部
２４，３２４…下面部
２５，３２５…膨出部
１５０…調整部材
３２０…クルーガーフラップ（前縁高揚力装置）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】