[發明專利]一種利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飛行控制的方法

有效

• 申請號: 201810403167.0
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108725750B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 楊衛華
• 申請（專利權）人: 昆明鞘翼科技有限公司
• 主分類號: B64C3/42
• 分類號: B64C3/42;B64C5/08;B64C5/10
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 張力;韓衛東

本發明公開一種利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飛行控制的方法，屬于航空技術領域。對于采用小展弦比的寬弦平板翼型機翼的板翼機，在左右兩側平板翼型機翼的翼梢垂直設置大型小翼，將若干驅動裝置排列設置于航空器機翼的前緣上方，由驅動裝置將高速氣流沿弦向吹送到機翼上表面，使之快速流經機翼上表面與左右翼稍小翼內側表面構成的箱體，利用流過翼稍小翼內外兩側表面空氣的流速差，形成翼稍小翼的夾持力，增加飛行的穩定性，并在空中利用運動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轉回到垂直位置的能力，能夠使傾斜的機翼改平而提高機翼的自持能力，同時大型翼稍小翼下反以后，還可以達到擴大機翼有效面積、降低翼載的目的。具有可以增加飛行穩定性，兼垂直起降和高速飛行兩種飛行工況，效率提高、結構簡單、操控直觀、工作可靠等優點。

技術領域

本發明涉及一種利用翼面弦向吹氣實現航空器垂直起降和飛行的方法，尤其是一種利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飛行控制的方法，屬于航空技術領域。

背景技術

載人航空器可分為固定翼和旋轉翼兩大類，固定翼常見于水平起降航空器（如噴氣式客機），而旋轉翼常見于垂直起降航空器（如直升機）。就現有技術水平來說，固定翼航空器可以高速飛行，操作簡便，但需依托跑道起降。旋轉翼航空器可以垂直起降，不需依托跑道起降，適應性強，但是機理失調，操控復雜，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法克服的固有缺陷。一是效率太低，現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；二是受翼尖絕對速度必須小于音速的限制，旋轉翼航空器的理論速度不能超過420公里/小時，飛行速度有極限；三是旋翼槳葉的揮舞產生機械振動，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；四是兩側旋翼升力不均勻會導致旋轉翼航空器發生橫滾，在幾秒鐘內就會傾覆失控，橫滾穩定性差；五是直升機的旋翼既提供了飛行的機動性，同時也造成了飛行操控的復雜性，操控復雜，使得操控負荷遠遠大于固定翼飛機，加大了人為失誤的概率；六是旋翼直徑和轉速受到翼尖速度不能超過音速的限制，旋翼直徑一般最大就是十幾米，航空器尺寸受限，無法做大；七是直升機雖然發展了近70年，但飛行機理內在的協調性差，充滿了先天性的矛盾，飛行機理失調；八是很多新型復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對垂直起降時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源于機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生的矛盾。而利用翼面弦向吹氣的方法實現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展方向。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對板翼機在垂直起降和水平飛行中的穩定性和自持能力不高、機翼載荷大等問題，提出一種利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飛行控制的方法，提高穩定性和自持能力，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，簡化飛行操控，提高飛行效率。

為解決上述技術問題，本發明提供一種利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飛行控制的方法，對于采用小展弦比的寬弦平板翼型機翼的板翼機，在左右兩側平板翼型機翼的翼梢垂直設置大型小翼，將若干驅動裝置排列設置于航空器機翼的前緣上方，由驅動裝置將高速氣流沿弦向吹送到機翼上表面，使之快速流經機翼上表面與左右翼稍小翼內側表面構成的箱體，利用流過翼稍小翼內外兩側表面空氣的流速差，形成翼稍小翼的夾持力，增加飛行的穩定性，并在空中利用運動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轉回到垂直位置的能力，能夠使傾斜的機翼改平而提高機翼的自持能力。