[發明專利]一種雙機頭翼身融合低可探測布局

在審

• 申請號: 202110536657.X
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113148105A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 馬曉輝;蔡晉生;李文豐
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64C1/06
• 分類號: B64C1/06;B64C3/10;B64C3/20;B64D33/02;B64D33/04
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 云燕春

本發明一種雙機頭翼身融合低可探測布局，屬于飛機氣動布局的領域；包括機身和機翼，所述機翼設置于機身的兩側，形成翼身融合體的布局；所述機身包括雙機頭、推進系統、座艙/衛通艙、機身后緣、機身尾部、升力體機身后緣俯仰控制舵面、機身側緣和邊條翼；推進系統包括發動機、發動機進氣口、發動機尾噴口、內管道和紅外信號屏蔽槽，發動機進氣口設置于雙機頭之間；發動機尾噴口設置于機身后緣的上部，并安裝于紅外信號屏蔽槽內，紅外信號屏蔽槽用于發動機尾噴口24的屏蔽。通過對雙機頭之間各雷達反射面和棱邊的布置將機頭正前方正負30°范圍內的雷達波反射到幾個非重要方向上去。

技術領域

本發明屬于飛機氣動布局的領域，具體涉及一種雙機頭翼身融合低可探測布局。

背景技術

飛機的氣動布局通常是指其不同氣動承力面的安排形式。根據各輔助翼面與機翼相對位置及輔助翼面的多少，飛機氣動布局可分為正常式布局、鴨式布局、無尾式布局、三翼面布局和飛翼布局。

不同類型的作戰飛機，作戰使命的不同決定了其在總體氣動布局上存在較大的差異，以B-2為代表的轟炸機以及以X-47B為代表的無人作戰飛機對機動性要求不高，出于隱身突防的考慮，多采用雷達散射面積較小的飛翼布局；

飛翼布局作為一種先進的氣動布局,具備干凈的氣動外形、高的氣動效率、出色的氣動載荷分布、較大的機身裝載空間、低的雷達反射截面等出色性能，在未來軍用飛機設計領域具有巨大的潛力。

總體氣動布局上的差異促使飛機在各部件、各分系統的安排上各有特點，其中就包括飛機推進系統位置的選擇。

推進系統是飛機總體系統中不可或缺的一個分系統。而進氣道作為推進系統的重要組成部分,其性能優越與否將直接影響作戰飛機的性能，在進氣道設計時，要盡可能保證高的總壓恢復系數，壓氣機進口處的速度場要足夠均勻，在各種使用工況下都能確保發動機穩定工作，且要使外部阻力盡可能的小。若將發動機進氣口安排在飛機機鼻處，受機身氣流影響最小，來流干凈畸變小，且能夠有效降低飛機的迎風面積和浸濕面積，外部阻力更小，但飛機機鼻處同時又是飛機機載雷達系統最好的安裝位置，且機頭進氣布局的飛機，在大迎角飛行狀態下由于沒有機身的整流作用，進氣道進氣效率有所降低。

而飛機隱身特性要求的提出使得飛機進氣道位置的選擇條件變得更加苛刻。

對于隱身特性有較高需求但對機動特性需求不高的作戰飛機,如中遠程轟炸機、中大型無人作戰飛機等，進氣道系統的雷達散射面積能否得到有效控制將直接影響飛機的隱身性能。為降低飛機進氣系統的雷達散射面積,進氣道布局形式上可采用背負式設計,同時,為實現對發動機進口端面的有效遮擋,可采用緊湊的蛇形大S彎內管道形式。這種高隱身的進氣道系統設計近些年來受到了越來越多飛行器設計師的青睞，如美國的“B2轟炸機”、“X-47b無人作戰飛機”等飛行器就采用了背負式進氣道布局結合大S彎內管道的設計方案。然而,背負式進氣道飛翼布局自身有一定缺陷，如在較大迎角時不能很好的利用高能來流的沖壓,在設計時需充分考慮機身、機翼、進氣道唇口等部件對進氣道性能的干擾影響。緊湊式大S彎內管道設計容易造成流動分離,使得總壓恢復系數降低,流場畸變增大,降低進氣道性能等，極大的限制了飛機的性能。劉志敏等對背負式S彎進氣道做了詳細研究，詳見文獻《低動能來流下背負式進氣道非定常流動特性分析》。

若將發動機進氣口布置在飛翼布局機身腹部，由于沒有機身或飛機機體其他部件對進氣道唇口進行有力的屏蔽，進氣道唇口成為非常棘手的對飛機雷達隱身特性不利的尖峰散射源，且進氣道唇口數量一般不會少于6條。

另外，飛機機頭作為機載雷達的主要安裝位置，高性能機載雷達對機頭的尺寸要求往往和飛機的氣動性能的要求相矛盾。

飛翼類布局較其它類布局，機身容積較大，但其機身前緣大多就是翼型的前緣，且出于隱身特性的考慮，此類布局的作戰飛機所選翼型往往前緣半徑較小，由此造成機體不同位置的橫截面形狀類似于紡錘體，兩端尖削且扁平，尖削的兩端在一定程度上降低機頭的有效容積。