[發(fā)明專利]一種具有組合式聯(lián)結(jié)翼結(jié)構(gòu)的飛行器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710786660.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-04
• 公開（公告）號(hào): CN107719632B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔崢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司北京民用飛機(jī)技術(shù)研究中心;中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B64C3/00
• 分類號(hào): B64C3/00;B64C3/16;B64C5/00
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

本發(fā)明屬于一種飛機(jī)總體氣動(dòng)布局形式，屬于飛機(jī)先進(jìn)總體氣動(dòng)布局領(lǐng)域，尤其涉及一種具有組合式聯(lián)結(jié)翼結(jié)構(gòu)的飛行器，該飛行器包括機(jī)身主體、前翼、推進(jìn)系統(tǒng)和后翼；所述推進(jìn)系統(tǒng)包括翼上短艙和短艙支架，所述后翼包括具有姿態(tài)穩(wěn)定和姿態(tài)控制功能的M型升力翼和具有姿態(tài)安定面和操作面的功能V型尾翼。本發(fā)明的有益效果是，由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，有利于提高飛行器的升阻比、巡航性能、氣動(dòng)效率和穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于一種新的飛機(jī)總體氣動(dòng)布局形式，屬于飛機(jī)先進(jìn)總體氣動(dòng)布局領(lǐng)域，尤其涉及一種具有組合式聯(lián)結(jié)翼結(jié)構(gòu)的飛行器。

背景技術(shù)

對(duì)于大展弦比飛機(jī)，采用非常規(guī)布局形式的聯(lián)結(jié)翼形式以提供對(duì)機(jī)翼的額外支撐在結(jié)構(gòu)上更加合理，但大多的非常規(guī)聯(lián)結(jié)翼布局形式都要讓升力面參與飛機(jī)縱向姿態(tài)控制，這與飛機(jī)常規(guī)布局形式尾翼不參與升力貢獻(xiàn)的特點(diǎn)是完全不同的。其帶來(lái)效率提升的同時(shí)也帶來(lái)一些其它的問(wèn)題。

以“魯坦飛行者號(hào)”為例：

1、采用非常規(guī)總體氣動(dòng)布局（如聯(lián)結(jié)翼或鴨翼）的飛機(jī)一般靜穩(wěn)定性較差，小幅的氣動(dòng)擾動(dòng)便可能導(dǎo)致飛機(jī)劇烈的俯仰姿態(tài)的變化，現(xiàn)代放寬靜穩(wěn)定性的飛機(jī)一般帶有具有縱向阻尼增穩(wěn)的主動(dòng)控制系統(tǒng)，但這樣的控制系統(tǒng)有極高的可靠性要求，相應(yīng)帶來(lái)較高的研發(fā)難度和昂貴的成本，“魯坦飛行者號(hào)”主要是通過(guò)飛行員的人工干預(yù)來(lái)穩(wěn)定姿態(tài)的，而這種方式無(wú)疑會(huì)大大加劇飛行員的工作負(fù)擔(dān)。

2、大展弦比機(jī)翼一般具有很大的機(jī)翼展長(zhǎng)，很多時(shí)候機(jī)翼展長(zhǎng)甚至?xí)h(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其機(jī)身長(zhǎng)度，這樣會(huì)形成較短的航向操縱力臂，給航向安定和操作面的布置帶來(lái)困難，這個(gè)問(wèn)題無(wú)論是采用常規(guī)布局和非常規(guī)布局都會(huì)遇到，“魯坦飛行者號(hào)”為了獲得足夠的航向穩(wěn)定性，在兩個(gè)尾桁上各安裝了一套垂直尾翼，而且加長(zhǎng)了尾桁的長(zhǎng)度以加長(zhǎng)航向操縱力臂，這導(dǎo)致了該機(jī)起降的可用迎角非常之小，以至于其滿載起飛的時(shí)候險(xiǎn)些沖出跑道而釀成事故。

3、常規(guī)布局和非常規(guī)布局的最大的區(qū)別在于常規(guī)布局其各部分的功能職能相對(duì)獨(dú)立，而非常規(guī)布局存在一些升力面與操作面相互耦合的復(fù)雜情形。舉例來(lái)說(shuō)，常規(guī)布局飛機(jī)的水平尾翼一般不參與升力貢獻(xiàn)，其初始安裝角的大小對(duì)全機(jī)升力特性并不產(chǎn)生太大影響，這樣當(dāng)飛機(jī)由于裝載情形的變化導(dǎo)致飛機(jī)重心位置發(fā)生變化時(shí)，可以通過(guò)調(diào)整飛機(jī)水平尾翼的初始安裝角度來(lái)進(jìn)行飛機(jī)的裝載配平，這樣的裝載配平功能對(duì)于民航飛機(jī)是非常實(shí)用的。而非常規(guī)布局由于存在升力與姿態(tài)控制相互耦合的情況，很難通過(guò)這一方式來(lái)進(jìn)行飛機(jī)的裝載配平，這樣必然導(dǎo)致其可用的重心位置范圍將受到更加嚴(yán)格的限制。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，布局合理，有利于提高飛行器的升阻比、巡航性能、氣動(dòng)效率和穩(wěn)定性的具有組合式聯(lián)結(jié)翼結(jié)構(gòu)的飛行器。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種具有組合式聯(lián)結(jié)翼結(jié)構(gòu)的飛行器，該飛行器包括機(jī)身主體、前翼、推進(jìn)系統(tǒng)和后翼，

所述推進(jìn)系統(tǒng)為利用進(jìn)氣負(fù)壓對(duì)主翼進(jìn)行有利氣動(dòng)干擾，通過(guò)人工誘導(dǎo)層流流動(dòng)技術(shù)，達(dá)到較小阻力的目的翼上短艙；

所述后翼為具有姿態(tài)安定面和操作面的功能的V尾翼和用于姿態(tài)穩(wěn)定和姿態(tài)控制，主要參與飛機(jī)器的航向穩(wěn)定和航向控制的M型升力翼組成M+V組合式聯(lián)結(jié)翼。

進(jìn)一步，2個(gè)所述前翼設(shè)置在所述機(jī)身主體的兩側(cè)，2個(gè)所述翼上短艙分別設(shè)置在所述機(jī)身主體后端的兩側(cè)，且所述翼上短艙的底部水平線高于所述前翼的水平線；所述翼上短艙的前緣通過(guò)短艙支架與所述前翼的后緣固結(jié)，所述M型升力翼設(shè)置在所述機(jī)身主體靠近尾部的位置，所述M型升力翼的兩端的端部分別與所述翼上短艙的一側(cè)固結(jié)，所述V型尾翼安裝在與所述M型升力翼與所述翼上短艙固接的另一側(cè)的所述翼上短艙的側(cè)壁上。

進(jìn)一步，所述前翼為單翼布局型式，所述單翼為層流翼型的超大展弦比機(jī)翼。

進(jìn)一步，所述翼上短艙包括涵道短艙、發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)螺旋槳/風(fēng)扇；所述發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)螺旋槳/風(fēng)扇均設(shè)置在所述涵道短艙的內(nèi)部。