CN107697269A - 一种螺旋桨飞机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及双发螺旋桨飞机气动布局技术领域，特别涉及一种螺旋桨飞机。包括：两个发动机短舱(1)、两个主起落架舱(7)以及两个主起落架(8)。机翼(2)采用上单翼布局，增加螺旋桨桨尖离地间隙，利于发动机短舱(1)的布置。环控液冷进气道(4)为环控液冷与发动机滑油进气口合二为一，提高气动效率。在两个发动机短舱(1)下端分别设置主起落架舱(7)，解决了主起落架(8)收藏困难、占用空间大对机身结构强度造成的损失。安装在螺旋桨发动机(5)尾部的偏转喷管(9)后部沿轴线向下偏转5°到20°，有效地避免了发动机喷流打在襟翼(10)上。本发明结构承力特性好、重量轻、整体刚度特性好。

Description

一种螺旋桨飞机
技术领域
本发明涉及双发螺旋桨飞机气动布局技术领域，特别涉及一种螺旋桨飞机。
背景技术
飞行器由一个或多个推进单元提供动力，所述推进单元包括容纳在短舱中的涡喷或者涡桨发动机，每个推进单元通过挂架连在飞行器，所述短舱安装在机翼上。尽管航空推进器早已进入喷气时代，但涡轮螺旋桨发动机在低亚音速飞行时具有拉力大、推进效率高、经济性好的特点，使其在飞机领域尤其是运输机领域仍有重要地位。发动机短舱作为飞机的关键部件，是布局研究重点内容之一。
下单翼飞机螺旋桨桨尖离地间隙不足；如果飞机环控液冷，发动机滑油进气口合二为一，短舱前端面气动阻力小。当前双发螺旋桨飞机大多采用机身式起落架，轮距都偏小，侧翻角难以满足要求，起落架受力不利，收藏困难、占用空间大对机身结构强度是个损失。
发明内容
本发明的目的是提供了一种螺旋桨飞机，以解决起落架收藏困难、占用空间大的问题。
本发明的技术方案是：
一种螺旋桨飞机，包括：
两个发动机短舱，分别对称设置在左右侧的机翼的下端，每个所述发动机短舱包括短舱前段、短舱中段以及短舱尾段；
所述短舱前段包括环形进气道和环控液冷进气道，所述环形进气道平行于所述发动机短舱的纵向轴线设置，用于将空气流导向螺旋桨发动机，所述环控液冷进气道设置在所述环形进气道的下端；
所述短舱中段围绕所述螺旋桨发动机的核心机设置；
所述短舱尾段围绕所述螺旋桨发动机尾部的偏转喷管设置；
两个主起落架舱，分别设置在两个所述发动机短舱的下端，每个所述主起落架舱包括起落架舱隔板、前段起落架舱以及后段起落架舱；
所述起落架舱隔板包括两块呈L形布置的板面，其中一块所述板面位于所述螺旋桨发动机底部，另一块所述板面设置在所述螺旋桨发动机底部前端；
两个主起落架，分别通过收放杆系转动设置在对应侧所述发动机短舱的底部，所述主起落架具有收起状态和放下状态，在所述收起状态时，所述前段起落架舱用于容纳所述主起落架的机轮，所述后段起落架舱用于容纳所述主起落架的收放杆系。
可选地，所述机翼采用上单翼布局。
可选地，所述螺旋桨发动机前段固定设置在所述短舱前段内，所述螺旋桨发动机中段和后段通过发动机杆系固定连接至机翼翼盒段。
可选地，所述环控液冷进气道为环控液冷与发动机滑油进气口合二为一的进气口。
可选地，所述短舱中段以及所述短舱后段通过撑杆连接至中央翼盒段。
可选地，所述偏转喷管的喷管前段安装在所述螺旋桨发动机的尾部，所述偏转喷管的后部沿轴线向下偏转5°-20°。
可选地，每个所述发动机短舱还包括：
主起落架驱动机构，用于驱动所述收放杆系，使得所述主起落架旋转90°后向前收起至所述主起落架舱内。
可选地，每个所述发动机短舱还包括：
分别设置在所前段起落架舱和后段起落架舱底部的前舱门和后舱门，且所述前舱门配成在飞机起飞过程中所述主起落架还处于放下状态时关闭。
本发明的有益效果：
本发明的螺旋桨飞机，通过将两个发动机短舱设置在机翼的左翼和右翼的下端，可分散飞机重量，平衡力矩增加稳定性，减少客舱噪音，方便维护；在两个发动机短舱下设置的两个主起落架舱解决了起落架收藏困难、占用空间大对机身结构强度造成的损失。本发明结构承力特性好、重量轻、整体刚度特性好。
附图说明
图1是本发明螺旋桨飞机的总体示意图；
图2是本发明螺旋桨飞机的布局图；
图3是本发明螺旋桨飞机的前视图；
图4是本发明螺旋桨飞机的俯视图；
图5是本发明螺旋桨飞机的侧视图；
图6是本发明螺旋桨飞机的正视图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图1至图6对本发明螺旋桨飞机做进一步详细说明。
本发明提供了一种螺旋桨飞机，可以包括两个发动机短舱1、两个主起落架舱7以及两个主起落架8等。
为了解决下单翼飞机螺旋桨桨尖离地间隙不足的问题，本发明的包容起落架装置的螺旋桨飞机的机翼2采用上单翼布局，保证有足够的桨尖离地间隙，利于两个发动机短舱1的布置。
具体地，两个发动机短舱1分别对称设置在左右侧的机翼2的下端，每个发动机短舱1包括短舱前段1a、短舱中段1b以及短舱尾段1c。短舱前段1a包括环形进气道3和环控液冷进气道4，环形进气道3平行于发动机短舱1的纵向轴线设置，用于将空气流导向螺旋桨发动机5，环控液冷进气道4设置在环形进气道3的下端，螺旋桨发动机5前段固定设置在短舱前段1a内，螺旋桨发动机5中段和后段通过发动机杆系固定连接至机翼翼盒段。本实施例中，环控液冷进气道4设计为环控液冷与发动机滑油进气口合二为一的进气口，减小了发动机短舱1前端面的气动阻力，具有较高的气动效率。短舱中段1b围绕螺旋桨发动机5的核心机设置；短舱尾段1c围绕螺旋桨发动机5尾部的偏转喷管9设置。当前双发螺旋桨飞机喷管为直排，喷流高速高温气体对襟翼影响较大，研究喷流对襟翼影响，温度限制最为关键，温度过高，襟翼材料力学特性将急剧降低，会带来灾难性后果。分析得到发动机短舱垂直位置对该因素影响较大。增加发动机短舱下沉量可有效降低打在襟翼上喷流速度、温度，但受制于桨尖离地间隙约束，短舱下沉量只能在很小范围内调整。本发明的机翼2采用上单翼布局，保证了足够的发动机短舱1下沉量。另外，本实施例中，优选将偏转喷管9的喷管前段安装在螺旋桨发动机5的尾部，偏转喷管9的后部沿轴线向下偏转5°-20°，有效地避免了螺旋桨发动机5喷流打在襟翼10上，降低了喷流高速高温气体对襟翼10的影响。另外，需要说明的是，本实施例中，短舱中段1b以及短舱后段1c通过撑杆连接至中央翼盒段。
进一步，当前双发螺旋桨飞机大多采用机身式起落架，轮距都偏小，侧翻角难以满足要求，起落架受力不利，收藏困难。在本发明的螺旋桨飞机中，两个主起落架舱7分别设置在两个发动机短舱1的下端，每个主起落架舱7分别包括起落架舱隔板6、前段起落架舱7a以及后段起落架舱7b。起落架舱隔板6包括两块呈L形布置的板面，其中一块板面位于螺旋桨发动机5底部，另一块板面设置在螺旋桨发动机5底部前端。两个主起落架8分别通过收放杆系转动设置在对应侧发动机短舱1的底部，主起落架8具有收起状态和放下状态。起落架舱隔板6防止了在主起落架8收起时发动机短舱1被损坏；前段起落架舱7a用于在主起落架8收起时容纳主起落架8的机轮；后段起落架舱7b用于在主起落架8收起时容纳主起落架8的收放杆系。发动机短舱1还包括主起落架驱动机构，用于驱动收放杆系，使得当主起落架8收起时，主起落架8旋转90°后向前收起至主起落架舱7内。主起落架舱7还包括，分别设置在前段起落架舱7a和后段起落架舱7b底部的前舱门和后舱门，在飞机起飞过程中，主起落架8放下时，前段起落架舱门关闭，可以减小飞机爬升段的阻力，提高爬升率。本实施例中的主起落架8为单轮或者双轮结构，主轮距满足防侧翻角要求，陆基飞机防侧翻角不大于63°舰载机不大于54°。本实施例的主起落架舱解决了起落架收藏困难、占用空间大对机身结构强度造成的损失。
综上所述，本发明的螺旋桨飞机，机翼2采用上单翼布局，可增加螺旋桨桨尖离地间隙，利于发动机短舱1的布置。本发明将发动机短舱1对称安装在左右侧机翼2的下端，可分散飞机重量，抵消升力对机翼2产生向上的力矩，从而达到平衡力矩增加稳定性的效果，减少客舱噪音，方便维护。通过设计飞机的环控液冷进气道4为环控液冷和发动机滑油进气口合二为一，减小了发动机短舱1前端面气动阻力，提高了气动效率。本发明中在发动机短舱1的下端设置起落架收起装置，解决了起落架收藏困难、占用空间大对机身结构强度造成的损失。飞机起飞过程中，主起落架8放下时，前段主起落架舱门关闭，减小了飞机爬升段的阻力。主起落架8旋转90°后向前收起至主起落架舱7，将短舱尺寸压缩到最小。另外，本发明中在螺旋桨发动机5尾部设置的偏转喷管9的可有效避免发动机喷流打在襟翼10上。
本发明的螺旋桨飞机方案经过了CFD计算和风洞试验，体现出了独特的优势。具有较高的气动效率，结构承力特性好、重量轻、整体刚度特性好。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种螺旋桨飞机，其特征在于，包括：
两个发动机短舱(1)，分别对称设置在左右侧的机翼(2)的下端，每个所述发动机短舱(1)包括短舱前段(1a)、短舱中段(1b)以及短舱尾段(1c)；
所述短舱前段(1a)包括环形进气道(3)和环控液冷进气道(4)，所述环形进气道(3)平行于所述发动机短舱(1)的纵向轴线设置，用于将空气流导向螺旋桨发动机(5)，所述环控液冷进气道(4)设置在所述环形进气道(3)的下端；
所述短舱中段(1b)围绕所述螺旋桨发动机(5)的核心机设置；
所述短舱尾段(1c)围绕所述螺旋桨发动机(5)尾部的偏转喷管(9)设置；
两个主起落架舱(7)，分别设置在两个所述发动机短舱(1)的下端，每个所述主起落架舱(7)包括起落架舱隔板(6)、前段起落架舱(7a)以及后段起落架舱(7b)；
所述起落架舱隔板(6)包括两块呈L形布置的板面，其中一块所述板面位于所述螺旋桨发动机(5)底部，另一块所述板面设置在所述螺旋桨发动机(5)底部前端；
两个主起落架(8)，分别通过收放杆系转动设置在对应侧所述发动机短舱(1)的底部，所述主起落架(8)具有收起状态和放下状态，在所述收起状态时，所述前段起落架舱(7a)用于容纳所述主起落架(8)的机轮，所述后段起落架舱(7b)用于容纳所述主起落架(8)的收放杆系。
2.根据权利要求1所述的螺旋桨飞机，其特征在于，所述机翼(2)采用上单翼布局。
3.根据权利要求1所述的螺旋桨飞机，其特征在于，所述螺旋桨发动机(5)前段固定设置在所述短舱前段(1a)内，所述螺旋桨发动机(5)中段和后段通过发动机杆系固定连接至机翼翼盒段。
4.根据权利要求1所述的螺旋桨飞机，其特征在于，所述环控液冷进气道(4)为环控液冷与发动机滑油进气口合二为一的进气口。
5.根据权利要求1所述的螺旋桨飞机，其特征在于，所述短舱中段(1b)以及所述短舱后段(1c)通过撑杆连接至中央翼盒段。
6.根据权利要求1所述的螺旋桨飞机，其特征在于，所述偏转喷管(9)的喷管前段安装在所述螺旋桨发动机(5)的尾部，所述偏转喷管(9)的后部沿轴线向下偏转5°-20°。
7.根据权利要求1所述的螺旋桨飞机，其特征在于，每个所述发动机短舱(1)还包括：
主起落架驱动机构，用于驱动所述收放杆系，使得所述主起落架(8)旋转90°后向前收起至所述主起落架舱(7)内。
8.根据权利要求1所述的螺旋桨飞机，其特征在于，每个所述发动机短舱(1)还包括：
分别设置在所前段起落架舱(7a)和后段起落架舱(7b)底部的前舱门和后舱门，且所述前舱门配成在飞机起飞过程中所述主起落架(8)还处于放下状态时关闭。
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