[發(fā)明專利]一種長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111230419.2
• 申請(qǐng)日: 2021-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN113815841B
• 公開（公告）日: 2023-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王耀坤;林招如
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C3/10
• 分類號(hào): B64C3/10;B64C1/26;B64C1/00
• 代理公司: 北京金恒聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11324
• 代理人: 李強(qiáng)

本發(fā)明以提高飛機(jī)續(xù)航時(shí)間為主要目標(biāo)，提出了長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)的一種新型總體布局，采用雙機(jī)翼設(shè)計(jì)，避免了常規(guī)布局中水平尾翼造成的升力損失。在機(jī)翼梢部布置螺旋槳，并且螺旋槳按照特定的方向旋轉(zhuǎn)，利用螺旋槳滑流破壞翼尖渦，減小飛行阻力。通過調(diào)節(jié)螺旋槳的推力來控制飛機(jī)飛行姿態(tài)，控制靈活，并且取代了傳統(tǒng)的操縱舵面，可消除舵面偏轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的額外阻力。根據(jù)本發(fā)明的長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)升力大，阻力小，氣動(dòng)效率高，能量利用率高，燃油消耗率低，有助于提高飛機(jī)的續(xù)航時(shí)間。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)，屬于航空設(shè)計(jì)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

飛機(jī)的常規(guī)布局包括機(jī)身、機(jī)翼、水平尾翼和垂直尾翼，在飛機(jī)飛行過程中，為保持飛機(jī)的平衡，水平尾翼上產(chǎn)生向下的氣動(dòng)力，這將帶來全機(jī)升力的損失。對(duì)于強(qiáng)調(diào)不間斷長(zhǎng)久飛行的長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)而言，這種升力損失將限制續(xù)航時(shí)間的提高。為達(dá)到更佳的續(xù)航性能，需要采用更加高效的布局形式。因此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種具有新型總體布局的長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)，其特征在于包括：機(jī)身、上機(jī)翼和下機(jī)翼，

其中：

上機(jī)翼的長(zhǎng)度比下機(jī)翼的長(zhǎng)度短，

在飛行過程中，上機(jī)翼和下機(jī)翼均產(chǎn)生向上的升力，

上機(jī)翼和下機(jī)翼的端部均設(shè)置有短艙，

短艙前設(shè)置螺旋槳，通過調(diào)整各個(gè)螺旋槳的推力來控制飛機(jī)的飛行姿態(tài)，

上機(jī)翼與下機(jī)翼沿高度方向間隔預(yù)定的距離，上機(jī)翼和下機(jī)翼沿前后方向錯(cuò)開一定的距離，從而減少上機(jī)翼和下機(jī)翼之間的氣流干擾，同時(shí)使得機(jī)身支撐上機(jī)翼的部位和支撐下機(jī)翼的部位間沿著上下方向的尺寸較大，

下機(jī)翼的形狀偏短粗，以在承受同樣的氣動(dòng)載荷的情況下使得下機(jī)翼的重量更輕，并提高了下機(jī)翼的剛度，以減小因下機(jī)翼的變形導(dǎo)致的螺旋槳的位置的變化幅度，從而提高飛機(jī)姿態(tài)控制的有效性和穩(wěn)定性，

下機(jī)翼的厚度沿梢部至根部逐漸變厚，以提供足夠的強(qiáng)度，且從根部至梢部呈斜向上的外形，以提高飛機(jī)的橫向穩(wěn)定性，

在所述長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)的前視圖中，上機(jī)翼和下機(jī)翼左側(cè)的螺旋槳都沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，上機(jī)翼和下機(jī)翼右側(cè)的螺旋槳都沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，從而在螺旋槳后方形成較強(qiáng)的螺旋槳滑流，在為飛機(jī)提供動(dòng)力的同時(shí)，抑制了空氣從下機(jī)翼下表面向上表面的流動(dòng)，破壞了翼尖渦，減小了飛行阻力，

下機(jī)翼的位置比上機(jī)翼的位置靠前，

上機(jī)翼的形狀偏短粗，以在承受同樣的氣動(dòng)載荷的情況下使得上機(jī)翼的重量更輕，并提高了上機(jī)翼的剛度，以減小因上機(jī)翼的變形導(dǎo)致的螺旋槳的位置的變化幅度，從而提高飛機(jī)姿態(tài)控制的有效性和穩(wěn)定性，

上機(jī)翼的厚度沿梢部至根部逐漸變厚，以提供足夠的強(qiáng)度，且從根部至梢部呈斜向上的外形，以提高飛機(jī)的橫向穩(wěn)定性，機(jī)身包括呈水滴形的主體和背鰭，主體和背鰭相互平滑連接，主體和背鰭均呈流線形，

背鰭覆蓋上機(jī)翼和下機(jī)翼根部的位置，用于安裝上機(jī)翼和下機(jī)翼。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)的立體圖。

圖2是圖1所示的長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)的側(cè)視圖。

圖3是圖1所示的長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)的前視圖。

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)的左側(cè)下機(jī)翼的俯視圖。

圖5是圖4的左側(cè)下機(jī)翼的前視圖。

圖6是如果下機(jī)翼梢部的短艙前不布置螺旋槳的情況下的氣流效果示意圖。