[發(fā)明專(zhuān)利]一種板翼機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810401455.2
• 申請(qǐng)日: 2018-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108706093B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊衛(wèi)華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 昆明鞘翼科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B64C3/00
• 分類(lèi)號(hào): B64C3/00;B64C29/00
• 代理公司: 南京鐘山專(zhuān)利代理有限公司 32252
• 代理人: 張力;韓衛(wèi)東

本發(fā)明公開(kāi)一種板翼機(jī)，屬于航空技術(shù)領(lǐng)域。包括機(jī)身、機(jī)翼、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和操控機(jī)構(gòu)，板翼機(jī)的機(jī)翼為小展弦比的寬弦平板翼型機(jī)翼，左、右兩側(cè)機(jī)翼的翼梢垂直設(shè)置有翼稍小翼，機(jī)翼的前緣上方排列設(shè)置有若干驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置的螺旋槳或噴氣口朝向并貼近機(jī)翼的上表面，保證可以將高速氣流沿弦向吹送到機(jī)翼上表面，使之快速流經(jīng)機(jī)翼上表面與左右翼稍小翼內(nèi)側(cè)表面構(gòu)成的箱體，利用流過(guò)翼稍小翼內(nèi)外兩側(cè)表面空氣的流速差，形成翼稍小翼的夾持力，增加飛行的穩(wěn)定性。具有可以增加飛行穩(wěn)定性，兼垂直起降和高速飛行兩種飛行工況，效率提高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操控直觀、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用翼面弦向吹氣實(shí)現(xiàn)航空器垂直起降和飛行的方法，尤其是一種板翼機(jī)，屬于航空技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

載人航空器可分為固定翼和旋轉(zhuǎn)翼兩大類(lèi)，固定翼常見(jiàn)于水平起降航空器(如噴氣式客機(jī))，而旋轉(zhuǎn)翼常見(jiàn)于垂直起降航空器(如直升機(jī))。就現(xiàn)有技術(shù)水平來(lái)說(shuō)，固定翼航空器可以高速飛行，操作簡(jiǎn)便，但需依托跑道起降。旋轉(zhuǎn)翼航空器可以垂直起降，不需依托跑道起降，適應(yīng)性強(qiáng)，但是機(jī)理失調(diào)，操控復(fù)雜，飛行速度慢，燃油效率低。

目前，垂直起降航空器還存在一些無(wú)法克服的固有缺陷。一是效率太低，現(xiàn)在使用的垂直起降航空器推重比普遍等于甚至大于1，飛行效率低下，與固定翼航空器普遍小于0.5的推重比相比差距十分明顯；二是受翼尖絕對(duì)速度必須小于音速的限制，旋轉(zhuǎn)翼航空器的理論速度不能超過(guò)420公里/小時(shí)，飛行速度有極限；三是旋翼槳葉的揮舞產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，增加了鉸鏈的磨損使可靠性總是不如固定翼航空器，可靠性低；四是兩側(cè)旋翼升力不均勻會(huì)導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)翼航空器發(fā)生橫滾，在幾秒鐘內(nèi)就會(huì)傾覆失控，橫滾穩(wěn)定性差；五是直升機(jī)的旋翼既提供了飛行的機(jī)動(dòng)性，同時(shí)也造成了飛行操控的復(fù)雜性，操控復(fù)雜，使得操控負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于固定翼飛機(jī)，加大了人為失誤的概率；六是旋翼直徑和轉(zhuǎn)速受到翼尖速度不能超過(guò)音速的限制，旋翼直徑一般最大就是十幾米，航空器尺寸受限，無(wú)法做大；七是直升機(jī)雖然發(fā)展了近70年，但飛行機(jī)理內(nèi)在的協(xié)調(diào)性差，充滿了先天性的矛盾，飛行機(jī)理失調(diào)；八是很多新型復(fù)合式垂直起降航空器嘗試采用固定翼，但是面臨小面積固定翼效果有限而大面積固定翼會(huì)對(duì)垂直起降時(shí)的下洗氣流造成遮擋的矛盾。

總之，垂直起降航空器的上述缺陷來(lái)源于機(jī)翼既要兼顧垂直起降又要滿足水平飛行兩種飛行模式而產(chǎn)生的矛盾。而利用翼面弦向吹氣的方法實(shí)現(xiàn)垂直起降能夠很好兼容垂直起降和水平飛行兩種飛行模式，是垂直起降航空器新的發(fā)展方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)板翼機(jī)在垂直起降和水平飛行中的穩(wěn)定性和自持能力不高、機(jī)翼載荷大等問(wèn)題，提出一種板翼機(jī)，提高穩(wěn)定性和自持能力，使航空器能夠可以很好地兼容垂直起降和高速飛行兩種工況，簡(jiǎn)化飛行操控，提高飛行效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種板翼機(jī)，包括機(jī)身、機(jī)翼、動(dòng)力機(jī)構(gòu)和操控機(jī)構(gòu)，板翼機(jī)的機(jī)翼1為小展弦比的寬弦平板翼型機(jī)翼，左、右兩側(cè)機(jī)翼1的翼梢垂直設(shè)置有翼稍小翼3，機(jī)翼1的前緣上方排列設(shè)置有若干驅(qū)動(dòng)裝置2，驅(qū)動(dòng)裝置的螺旋漿或噴氣口朝向并貼近機(jī)翼1的上表面，保證可以將高速氣流沿弦向吹送到機(jī)翼上表面，使之快速流經(jīng)機(jī)翼上表面與左右翼稍小翼內(nèi)側(cè)表面構(gòu)成的箱體，利用流過(guò)翼稍小翼內(nèi)外兩側(cè)表面空氣的流速差，形成翼稍小翼的夾持力，增加飛行的穩(wěn)定性，并在空中利用運(yùn)動(dòng)阻力和空氣重力或在地面利用地效作用和空氣重力，使翼稍小翼具備自動(dòng)轉(zhuǎn)回到垂直位置的能力，能夠使傾斜的機(jī)翼改平而提高機(jī)翼的自持能力。

所述翼稍小翼3與機(jī)翼1之間采用縱向鉸鏈連接，翼稍小翼連接操縱機(jī)構(gòu)，可以通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)的操控，使垂直的翼稍小翼圍繞縱向鉸鏈相對(duì)于機(jī)翼向外縱向傾轉(zhuǎn)至某個(gè)翼稍小翼的下反角ω，或者展平至與機(jī)翼同平面，改變機(jī)翼承載氣流的面積而調(diào)整機(jī)翼的載荷，在水平飛行時(shí)增加機(jī)翼面積、在滑翔迫降時(shí)降低機(jī)翼的載荷。操縱小翼的機(jī)構(gòu)為常規(guī)機(jī)械式或電動(dòng)操控機(jī)構(gòu)，如連桿機(jī)構(gòu)、帶拉繩懸臂的連桿機(jī)構(gòu)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等。