[實用新型]一種分布式推進飛翼飛行器

有效

• 申請號: 202020241495.8
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN211943728U
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 達興亞;馬曉永;唐世勇;樊建超;李方吉;趙清;李陽
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: B64C27/20
• 分類號: B64C27/20;B64D27/14
• 代理公司: 北京勁創知識產權代理事務所(普通合伙) 11589
• 代理人: 李康

本實用新型適用于飛行器技術領域，提供了一種分布式推進飛翼飛行器，包括飛翼本體和分布式推進系統，所述分布式推進系統設置在所述飛翼本體的內部，所述分布式推進系統包括涵道風扇系統、渦輪發動機系統、軸功率傳遞系統，所述軸功率傳遞系統將所述渦輪發動機系統輸出的軸功率傳遞給所述涵道風扇系統。本實用新型中的分布式推進系統集成了涵道風扇系統和渦輪發動機系統，達到了大涵道比發動機效果，使飛翼飛行器的耗油率可降低25％以上。

技術領域

本實用新型屬于飛行器技術領域，尤其涉及一種分布式推進飛翼飛行器。

背景技術

飛翼飛行器兼顧了良好的氣動性能和隱身性能，具有很長的發展歷史。涉及飛翼飛行器的現有技術并不多，其中2012年授權的專利US8191820B1中，公開了一種飛翼飛行器，其特征在于包含飛翼、鴨翼、高壓空氣分布系統，該專利主要解決了起飛升力不夠、俯仰操縱控制等技術問題。但是，該專利中的飛翼飛行器使用了常規的渦扇發動機，耗油率指標并沒有得到明顯提升，只能依靠大載油量實現遠航、久航飛行，且紅外隱身性能方面沒有得到明顯改善。因此，基于常規渦扇發動機的飛翼飛行器，依然面臨著降低耗油率和紅外輻射強度的艱巨任務。

使用大涵道比渦扇發動機可顯著降低飛翼飛行器的油耗。但是，為進一步提高隱身性能，飛翼飛行器往往采用背部S彎進氣道，且使用無邊界層隔道設計，由此造成進氣道流場畸變較大。因此，直接采用大涵道比渦扇發動機的飛翼飛行器，對大涵道比渦扇發動機的推力、穩定性具有較大影響，尤其會造成大涵道比渦扇發動機的風扇葉片結構振動，容易誘發葉片疲勞破裂，威脅安全。

而分布式推進則具已有十余年發展歷史。傳統分布式推進是使用多個小型發動機代替常規小涵道比發動機，但本實用新型所指的分布式推進是使用涵道風扇和渦輪發動機代替常規的小涵道比發動機，值得說明的是：涵道風扇和渦輪發動機的組合與常規渦扇發動機具有本質區別。前者并未從根本上改善飛機的推進效率，耗油率依然保持在較高水平。后者的渦輪發動機主要輸出軸功率，排氣溫度、速度均可以降低，紅外輻射強度大幅降低。渦輪發動機與涵道風扇結合使用能夠達到大涵道比的效果，從根本上提高了飛機的推進效率，耗油率指標可大幅降低。分布式推進在國內外得到了較大范圍的研究，如NASA的N3-X、X-Plane等概念飛行器，其耗油率可降低60％以上。

文獻(“翼身融合運輸機分布式電推進系統設計及油耗評估”，第34卷，第10期，《航空動力學報》，達興亞等)中，將分布式電推進技術與翼身融合布局相結合，能夠滿足新一代運輸機的突出特點，同時還可規避超大涵道比渦扇發動機的研制困難，但該文獻中，分布式電推進系統并沒有設置在機體內部，因此，該翼身融合運輸機還存在隱身性能欠佳的技術問題。

但是，現有技術中還未出現將分布式推進與飛翼飛行器相結合的案例。因此，有必要發明一種分布式推進飛翼飛行器，將分布式推進與飛翼飛行器相結合，以解決US8191820B1等現有技術中的耗油率高、紅外隱身性能不足、俯仰操縱等技術問題。

值得說明的是：對于以上申請人做出的背景技術的闡述，并未代表申請人對于本實用新型的技術貢獻的否定。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種分布式推進飛翼飛行器，旨在解決現有技術中耗油率高、紅外隱身性能不足、俯仰操縱的技術問題。

本實用新型是這樣實現的，一種分布式推進飛翼飛行器，包括飛翼本體和分布式推進系統，所述分布式推進系統設置在所述飛翼本體的內部，所述分布式推進系統包括涵道風扇系統、渦輪發動機系統、軸功率傳遞系統，所述軸功率傳遞系統將所述渦輪發動機系統輸出的軸功率傳遞給所述涵道風扇系統。本實用新型中的分布式推進系統集成了涵道風扇系統和渦輪發動機系統，達到了大涵道比發動機效果，使飛翼飛行器的耗油率可降低25％以上。

進一步地，涵道風扇系統的數量為多個，且多個涵道風扇系統并排設置。