CN105035304A - 一种带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机 - Google Patents

Abstract

一种带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，涉及飞机结构设计技术领域，用于无尾飞翼布局飞机的航向调节，上翼尖通过上转轴与机翼轴动连接，下翼尖通过下转轴与机翼轴动连接。上转轴带动上翼尖偏转，下转轴带动下翼尖偏转。与上转轴、下转轴相配合，机翼上设置由用于控制上转轴的驱动装置、下转轴的驱动装置。本发明提供的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机在不破坏飞机的基本外形、不增加额外部件的前提下，通过开裂式翼尖的局部偏转，能够有效增加无尾飞翼布局飞机本体的航向稳定性，改善其航向操稳特性；在突防等需要高隐身性能的情况下，通过闭合翼尖，快速转换为高隐身构型。

Description

一种带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机

技术领域

本发明涉及飞机结构设计技术领域，具体而言，涉及一种带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机。

背景技术

无尾飞翼布局飞机由于没有垂直尾翼，其隐身性能较好，但其航向基本为静不稳定状态，在进行武器投放或飞控系统发生故障等情况下，飞机的有效操纵得不到保证，存在飞机失控的风险。目前，现有技术中能够有效增加飞翼布局本体航向稳定性的措施一般为增加垂直尾翼或腹鳍，这类装置均为固定式的，在飞行过程中不能够根据需要进行收放，对全机的隐身性能影响比较大，不适用于对隐身要求比较高的作战飞机。

基于上述现有技术中存在的缺陷，现在亟需解决的技术问题是如何设计一种无尾飞翼布局飞机，该无尾飞翼布局飞机的机翼结构既能够增强无尾飞翼布局飞机的飞翼布局本体航向，又能够根据需要对该结构进行收放、适用于对隐身要求比较高的无尾飞翼布局飞机。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中的不足，提供一种结构简单合理、能够根据需求将翼尖进行收放、能够满足较高的隐身要求的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，机翼对称布置于机身两侧，机翼的翼尖包括上翼尖、下翼尖，其中上翼尖通过上转轴与机翼轴动连接，下翼尖通过下转轴与机翼轴动连接。

上述方案中优选的是，上转轴与下转轴的轴向方向设置为与机头至机尾方向相平行的方向。采用该种方式设置保障上翼尖与下翼尖能够垂直于飞机航向方向，对气流的所造成的影响不大。

上述任一方案中优选的是，上转轴、下转轴固定连接于机翼上。保障上翼尖、下翼尖能够始终与机翼为一体结构。

上述任一方案中优选的是，与上转轴、下转轴相配合，机翼上设置由用于控制所述上转轴的驱动装置、下转轴的驱动装置。驱动装置用于驱动上转轴、下转轴，带动上翼尖、下翼尖的翻转。

上述任一方案中优选的是，上翼尖上翻的最大角度为a、下翼尖下翻的最大角度为b，其中0°≤a＝b≤90°。

上述任一方案中优选的是，根据不同飞行状态，由飞机的飞行控制系统对上翼尖、下翼尖上翻角度进行控制。

本发明所提供的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机的有益效果在于，在不破坏飞机的基本外形、不增加额外部件的前提下，通过开裂式翼尖的局部偏转，能够有效增加无尾飞翼布局飞机本体的航向稳定性，改善其航向操稳特性；在突防等需要高隐身性能的情况下，通过闭合翼尖，快速转换为高隐身构型。操作简单，能够有效解决无尾飞翼布局飞机对隐身性能和操稳特性需求的矛盾。

附图说明

图1是按照本发明的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机的一优选实施例的示意图；

图2是按照本发明的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机的图1所示实施例的机翼的翼尖结构示意图。

附图标记：

1-机翼、2-上翼尖、3-下翼尖、4-上转轴、5-下转轴。

具体实施方式

为了更好地理解按照本发明方案的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，下面结合附图对本发明的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机的一优选实施例作进一步阐述说明。

如图1-图2所示，本发明提供的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，机翼1对称布置于机身两侧，机翼1的翼尖包括上翼尖2、下翼尖3，其中上翼尖2通过上转轴4与机翼1轴动连接，下翼尖3通过下转轴5与机翼1轴动连接。上转轴4与下转轴5的轴向方向设置为与机头至机尾方向相平行的方向。上转轴4、下转轴5固定连接于所述机翼1上。

上转轴4带动上翼尖2偏转，下转轴5带动下翼尖3偏转。与上转轴4、下转轴5相配合，机翼1的上设置由用于控制上转轴4的驱动装置、下转轴5的驱动装置。上翼尖2上翻的最大角度为a、下翼尖3下翻的最大角度为b，其中0°≤a＝b≤90°。根据不同飞行状态，由飞机的飞行控制系统对上翼尖2、下翼尖3上翻角度进行控制。

本发明提供的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机将飞翼布局飞机的机翼1的翼尖在机翼厚度上平局分为两层，即上翼尖2、下翼尖3，上翼尖2、下翼尖3分别通过上转轴4、下转轴5与机翼实现轴动连接。上转轴4、下转轴5通过飞机的飞行控制系统进行控制，飞机的飞行控制系统通过控制上转轴4、下转轴5的转动从而控制上翼尖2与下翼尖3的偏转。根据无尾飞翼布局飞机对航向稳定性的需求，在翼尖处选取一定大小的区域，作为开裂式翼尖，将飞翼布局飞机的翼尖1开裂分为相同结构的上翼尖2、下翼尖3。根据无尾飞翼布局飞机对航向稳定性的需求，上翼尖2、下翼尖3偏转飞翼布局飞机的机翼1的安定面的角度为只需为0°和90°两种情况即可，无需中间状态或者超过90°的偏转状态。

在具体的使用过程中，在无尾飞翼布局飞机的机翼1的翼尖处选取适当区域，作为开裂式翼尖。将该区域设计为上翼尖2、下翼尖3可开合的两片活动翼尖，开裂式翼尖，即上翼尖2、下翼尖3分别通过上转轴4、下转轴5两个转轴进行旋转，上转轴4、下转轴5布置在开裂式翼尖上翼尖2、下翼尖3的根部、上转轴4、下转轴5与机翼结合的部位，上转轴4、下转轴5平行于飞机的机翼1的安定面。上转轴4、下转轴5用独立的驱动器受到飞机控制系统分别控制，驱动器布置在机翼结构内部。上翼尖可以向上偏转，下翼尖可以向下偏转，可偏转角度均为0°或90°,0°至90°之间的角度对于本发明提供的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机的不同飞行状态不如0°或90°气动效果好。

当无尾飞翼布局飞机处于基本状态时，具有高度的隐身性能，该种状态的无尾飞翼布局飞机主要用于对飞机隐身性能有较高需求的突防和作战状态。基本状态下的无尾飞翼布局飞机的机翼1的上翼尖2、下翼尖3与机翼1的安定面的角度均为0°。更加适用于基本状态下的无尾飞翼布局飞机的隐身，对无尾飞翼布局飞机的突防和作战具有良好的效果。

当无尾飞翼布局飞机的机翼1的上翼尖2、下翼尖3分别偏转到与无尾飞翼布局飞机的机翼1的安定面成90°的位置，此时上翼尖2、下翼尖3垂直安定面，上翼尖2、下翼尖3起到类似于常规布局飞机垂尾的作用。当无尾飞翼布局飞机在有侧滑时的非对称气流中，可以通过垂直于无尾飞翼布局飞机的机翼1的安定面的上翼尖2、下翼尖3产生足够的侧力，由于该力位于飞机重心之后，它所产生的偏航力矩是减小侧滑角的，因此，对无尾飞翼布局飞机的偏航具有稳定的作用，正是由于飞翼布局飞机的机翼1的上翼尖2、下翼尖3垂直于机翼1的安定面的作用，从而改善了无尾飞翼布局飞机的航向操稳特性。无尾飞翼布局飞机的机翼1的上翼尖2、下翼尖3垂直于机翼1的安定面，主要用于对隐身性能要求不高的无尾飞翼布局飞机的起飞、降落、巡航、待机等状态。

图1中示出的是无尾飞翼布局飞机的机翼1的翼尖的两种状态，左侧示出的是上翼尖2、下翼尖3闭合过程，箭头表示的是上翼尖2、下翼尖3闭合过程的轨迹；右侧示出的是上翼尖2、下翼尖3张开后的状态。上翼尖2、下翼尖3闭合状态时，上翼尖2、下翼尖3分别与无尾飞翼布局飞机的机翼1安定面平行，上翼尖2、下翼尖3张开状态时，上翼尖2、下翼尖3与无尾飞翼布局飞机的机翼1安定面垂直。图2示出的无尾飞翼布局飞机上机翼1的翼尖的示意结构，上转轴4、下转轴5平行于飞机的机翼1的安定面与机翼1固定连接，上转轴4、下转轴5用独立的驱动器分别受到飞机控制系统的控制，驱动器布置在机翼1的结构内部。

本发明创新性地提出一种增加无尾飞翼布局飞机航向稳定性的方法，将翼尖的三角区域设计为可开裂式的，可根据需要进行打开和闭合，不破坏飞机的基本气动外形。开裂式翼尖打开后可以改善飞机的航向稳定性，闭合后不影响飞机的隐身性能，有效解决了飞翼布局飞机对隐身性能和本体稳定性需求的矛盾。开裂式翼尖打开后可起到类似于常规布局飞机垂直安定面的作用，可以有效增加飞机本体的航向稳定性，可用于起飞、降落、巡航等对隐身性能要求不高的状态；闭合后即为机翼状态，不影响飞机的隐身性能，主要用于飞机突防状态。

以上结合本发明的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机具体实施例做了详细描述，但并非是对本发明的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改均属于本发明的技术范围，还需要说明的是，按照本发明的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机技术方案的范畴包括上述各部分之间的任意组合。

Claims (7)

1.一种带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，机翼(1)对称布置于机身两侧，其特征在于，所述机翼(1)的翼尖包括上翼尖(2)、下翼尖(3)，其中上翼尖(2)通过上转轴(4)与所述机翼(1)轴动连接，所述下翼尖(3)通过下转轴(5)与所述机翼(1)轴动连接。

2.如权利要求1所述的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，其特征在于：所述上转轴(4)与所述下转轴(5)的轴向方向设置为与机头至机尾方向相平行的方向。

3.如权利要求2所述的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，其特征在于：所述上转轴(4)、所述下转轴(5)固定连接于所述机翼(1)上。

4.如权利要求3所述的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，其特征在于：所述上转轴(4)带动所述上翼尖(2)偏转，所述下转轴(5)带动所述下翼尖(3)偏转。

5.如权利要求3所述的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，其特征在于：与所述上转轴(4)、所述下转轴(5)相配合，所述机翼(1)的上设置有用于控制所述上转轴(4)的驱动装置、所述下转轴(5)的驱动装置。

6.如权利要求5所述的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，其特征在于：所述上翼尖(2)上翻的角度为a、所述下翼尖(3)下翻的角度为b，其中0°≤a＝b≤90°。

7.如权利要求6所述的带分裂式翼尖的无尾飞翼布局飞机，其特征在于：根据不同飞行状态，由飞机的飞行控制系统对所述上翼尖(2)、所述下翼尖(3)上翻角度进行控制。