CN108327893A - 喷气式襟翼增升连接翼系统及其飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种喷气式襟翼增升连接翼系统，包括涡轮风扇发动机，机翼，挂架，涡轮轴整流锥，机翼有后缘襟翼，涡轮轴整流锥向后延长一段长度，上面设置有多鱼鳞片式收敛扩散喷管，外涵道喷口的左右两侧各有一个由外前缘和两片外收敛扩散片组成的气流收敛扩散装置，内涵道喷口的左右两侧各有一个由内前缘和两片内收敛扩散片组成的气流收敛扩散装置，机翼为连接翼，喷气式襟翼增升连接翼系统垂直起落时能够产生向上的升力合力，喷气式襟翼增升连接翼系统水平巡航飞行时，能够产生推力和升力；本发明公开的运用喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器能够实现垂直起落，高速飞行，以及垂直起落和高速飞行间的平稳转换。

Description

喷气式襟翼增升连接翼系统及其飞行器

本申请是申请号为：2015104991667、发明创造名称为：喷气式襟翼增升连接翼系统及其飞行器、申请日为：2015年08月14日的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种喷气式外吹气襟翼增升系统，特别涉及一种喷气式襟翼增升连接翼系统以及运用这种喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器。

背景技术

目前已知的喷气式外吹气襟翼增升系统有两种，一是喷气式上翼面吹气襟翼增升系统，二是喷气式下翼面吹气襟翼增升系统。

喷气式上翼面吹气襟翼增升系统能够使喷气式发动机喷流加速机翼上翼面气流流动，增升效率较高，但只能使飞行器短距起落，而且巡航阶段喷气式发动机喷流也在机翼上翼面进行动力增升，喷流速度高，对机翼上翼面蒙皮的冲刷引起的噪音和振动大；喷流温度高，因而对机翼上翼面蒙皮及机翼结构烧蚀严重，对蒙皮和机翼结构要求高，另一个缺点是起降时发动机喷流速度高，噪音大。

喷气式下翼面吹气襟翼增升系统能够使喷气式发动机喷流通过机翼的后缘缝翼加速机翼上翼面气流流动，增升效率较高，但只能使飞行器短距起落，而且巡航阶段喷气式发动机的高速喷流近距流过机翼下翼面，降低了下翼面的空气压力，减小了升力系数，使机翼巡航效率低；另一个缺点是起降时发动机喷流速度高，噪音大。

发明内容

本发明的目的就是提供一种喷气式襟翼增升连接翼系统，本喷气式襟翼增升连接翼系统能够高效地进行动力增升，使运用喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器能够垂直起落，并且此时喷气式襟翼增升连接翼系统的喷气式发动机的高温高速的喷流会降低温度和速度，使噪音相应降低，并减小对机翼蒙皮的冲刷和烧蚀；在飞行器巡航时喷气式发动机能对机翼上翼面进行动力增升，并且发动机喷流不会对机翼蒙皮产生冲刷和烧蚀；同时本发明还公布了一种运用此喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器。

本发明喷气式襟翼增升连接翼系统，包括涡轮风扇发动机，机翼，连接涡轮风扇发动机和机翼的挂架，涡轮风扇发动机有涡轮轴整流锥，机翼有后缘襟翼，涡轮轴整流锥向后延长一段长度，上面设置有多鱼鳞片式收敛扩散喷管，外涵道喷口的左右两侧，各有一个针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置，在内涵道喷口左右两侧，也各有一个针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置，在多鱼鳞片式收敛扩散喷管角度扩散张开时，针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置和针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都角度扩散张开，使得涡轮风扇发动机内外涵喷流受上述三者遮挡向后辐射扩散在上下两方，左右两侧没有发动机喷流；在多鱼鳞片式收敛扩散喷管收敛闭合时，针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置和针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都收敛闭合，使得发动机内外涵喷流能够顺畅地向后喷出；机翼为连接翼，在下方的前翼为三角翼，在上方的后翼为平直矩形翼，二者由翼端的连接端面连接，连接端面从下到上后掠，并有足够高度，使后翼位于前翼之后，前翼和后翼都有带缝翼的后缘襟翼；涡轮风扇发动机通过挂架设置在前翼上翼面前缘，并位于前翼翼展的中部位置。

运用本喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器需要垂直起落时，涡轮风扇发动机启动开始工作，前翼和后翼都放下带缝翼的后缘襟翼，多鱼鳞片式收敛扩散喷管角度扩散张开，外涵道喷口左右两侧针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置都角度扩散张开，同时内涵道喷口左右两侧针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都角度扩散张开，涡轮风扇发动机的内外涵喷流接触外涵道和内涵道喷口两侧的角度张开的气流收敛扩散装置时，左右两侧的喷流会被上下扩散分开，使得内外涵喷流混合并形成上方和下方两股喷流；然后这两股喷流接触角度扩散张开的多鱼鳞片式收敛扩散喷管并被分别扩散向后上方和后下方辐射喷出，并且喷流的横截面都变得宽扁；喷向后上方的宽扁的喷流会接触后翼的下翼面，并被下偏的后缘襟翼遮挡导流向后下方喷出，产生向前上方的推力，并由于缝翼效应拉动后翼上翼面的气流向后流动，产生向后上方的升力；喷向后下方的宽扁的喷流会接触前翼的上翼面，吹动前翼上翼面的气流向后流动，产生向后上方的升力，并由于康达效应沿下偏的后缘襟翼向后下方喷出，产生向前上方的推力；由于如上所述，涡轮风扇发动机向后上方的喷流被后翼下偏的后缘襟翼遮挡流向后下方，同时涡轮风扇发动机向后下方的喷流由于康达效应沿前翼下偏的后缘襟翼流向后下方，此二者产生向前上方的推力；另外，涡轮风扇发动机向后上方的喷流由于缝翼效应拉动后翼上翼面的气流向后流动，同时涡轮风扇发动机向后下方的喷流吹动前翼上翼面的气流向后流动，此二者产生向后上方的升力，适当的设置前翼和后翼的后缘襟翼的下偏角度，使得前二者向前上方的推力和后二者向后上方的升力中，向前和向后的力刚好互相抵消，剩下的力就是喷气式襟翼增升连接翼系统向上的升力合力；由于受角度扩散张开的外涵道喷口和内涵道喷口的气流收敛扩散装置以及受角度扩散张开的多鱼鳞片式收敛扩散喷管的影响，涡轮风扇发动机喷流被分成宽扁的上下两股，向后上方和后下方扩散辐射喷出，喷流的横截面会逐渐增大，并降低速度，相应减小了噪音，并且在此过程中，两股喷流会吸入引射周围更多的空气，使喷气式襟翼增升连接翼系统向上的升力合力增大，并且由于吸入引射周围更多的空气，使喷流的速度进一步降低，使噪音进一步下降，同时进一步降低了喷流温度，减小了对前翼和后翼的烧蚀；由于涡轮风扇发动机通过挂架设置在前翼上翼面前缘，并位于前翼翼展的中部位置，同时由于后翼和前翼之间具有足够高度间隔，并且后翼位于前翼后方一段距离，上述效应充分得到发挥；在飞行器需要水平巡航时，涡轮风扇发动机的外涵道喷口左右两侧针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置都收敛闭合，同时内涵道喷口左右两侧针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置都收敛闭合，多鱼鳞片式收敛扩散喷管也都收敛闭合，内外涵喷流能够顺畅地向后喷出，产生推力，推动飞行器前进；由于涡轮风扇发动机通过挂架设置在前翼上翼面前缘，在飞行器巡航飞行时，涡轮风扇发动机喷流还能对前翼上翼面进行动力增升；由于喷气式襟翼增升连接翼系统采用连接翼，前翼和后翼采用连接端面来进行连接，这加强了机构，以及减小了前翼和后翼的翼梢涡流。

一种运用喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器，包括机身，驾驶舱，升力风扇，尾翼，起落架，其特征在于：所述驾驶舱位于机身中前部，喷气式襟翼增升连接翼系统为两个并对称地设置于驾驶舱的前下方两侧，两个三角形的前翼的翼根部相连接，使二者形成一个整体，并在前部形成一个尖角；后翼连接在机身上，类似于中单翼，翼身连接部位于驾驶舱下方中部稍前的位置；前翼上翼面与和机身腹部之间有一定距离，二者之间连接有中间支撑片，中间支撑片剖面呈翼型，前缘为机头的延长线，并交汇于两个前翼连接形成的尖角，后翼后掠；机身尾锥内设置有升力风扇；飞行器左右对称。

飞行器机身呈流线型；驾驶舱位于机身中前部，喷气式襟翼增升连接翼系统为两个并对称地设置于驾驶舱的前下方两侧，其间设置有中间支撑片，这样，四者形成框架结构，强度更高，可以相应减小结构重量；由于两个喷气式襟翼增升连接翼系统设置于驾驶舱的前下方两侧，这样当飞行器需要垂直起落时，喷气式襟翼增升连接翼系统工作，向上的升力合力作用点位于前翼和后翼下偏的后缘襟翼之间的位置，这样离后方的飞行器重心较近，使得机身尾锥内配平用的升力风扇需要负载的飞行器重量小些，升力风扇可以小些，轻些，使飞行器在巡航飞行时死重小；而且涡轮风扇发动机设置在飞行器头部，升力风扇设置在飞行器尾部，垂直起落时，发动机喷流被前翼和后翼下偏的后缘襟翼导流喷向后下方，阻止升力风扇气流吹起的杂物向飞行器头部运动，使得涡轮风扇发动机吸入干净的空气，对发动机工作和延寿有利；后翼的翼身连接部位于驾驶舱下方中部稍前的位置，遮挡涡轮风扇发动机噪音，防止其传入驾驶舱，使得飞行器在垂直起落和水平巡航飞行时，驾驶舱内噪音相对较小；由于涡轮风扇发动机位于飞行器头部，涡轮的旋转面位于驾驶舱内前排驾驶员的脚的前面的位置，升力风扇位于飞行器尾部，离驾驶舱内后排乘客的后背隔了机身的众多结构，所以二者在工作时，即使有旋转件射出，也不易对驾驶舱内的驾乘人员造成伤害。

本发明的有益效果：本喷气式襟翼增升连接翼系统综合采用上翼面和下翼面外吹气襟翼增升，增升效果显著；运用喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器垂直起落时，涡轮风扇发动机喷流被扩散辐射喷出，能吸入和引射更多的空气，使得喷流的速度和温度降低，噪音减小，对机翼蒙皮的冲刷和烧蚀也相应减小，并且喷流推力增加；采用本喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器能够实现垂直起落，高速飞行。并且巡航效率高，死重小，驾驶舱内噪音较小，驾乘人员安全。

附图说明

图1为本发明喷气式襟翼增升连接翼系统在水平飞行状态时的前视立体图；

图2为本发明喷气式襟翼增升连接翼系统在垂直起落状态时的前视立体图；

图3为本发明喷气式襟翼增升连接翼系统在水平飞行状态时的后视立体图；

图4为本发明喷气式襟翼增升连接翼系统在垂直起落状态时的后视立体图；

图5为本发明喷气式襟翼增升连接翼系统在水平飞行状态时的侧视剖视图；

图6为本发明喷气式襟翼增升连接翼系统在垂直起落状态时的侧视剖视图；

图7为本发明飞行器在水平飞行状态时的前视立体图；

图8为本发明飞行器在垂直起落状态时的前视立体图。

图中：1.外涵道机匣；2.内涵道机匣；3.涡轮轴整流锥；4.多鱼鳞片式收敛扩散喷管；5.挂架；6.前翼；7.襟翼；8.后翼；9.襟翼；10.扰流片；11.连接端面；12.外耳片；13.外附加块；14.内耳片；15.子翼；16.子翼；17.涡轮轴；18. 内附加块；19.外收敛扩散片；20.内收敛扩散片；21.外前缘；22.内前缘；23.机身；24.驾驶舱；25.中间支撑片；26.升力风扇盖板；27.升力风扇舱门；28.安定面；29.舵面；30.降落伞舱门；31.行李舱门；32.后起落架；33.主起落架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，本发明喷气式襟翼增升连接翼系统包括涡轮风扇发动机，机翼，连接涡轮风扇发动机和机翼的挂架5，涡轮风扇发动机有涡轮轴整流锥3，机翼有后缘襟翼，涡轮轴整流锥3向后延长一段长度，上面设置有多鱼鳞片式收敛扩散喷管4，外涵道喷口的左右两侧，各有一个针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置，在内涵道喷口左右两侧，也各有一个针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置，在多鱼鳞片式收敛扩散喷管4角度扩散张开时，针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置和针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都角度扩散张开，使得涡轮风扇发动机内外涵喷流受上述三者遮挡向后辐射扩散在上下两方，左右两侧没有发动机喷流；在多鱼鳞片式收敛扩散喷管4收敛闭合时，针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置和针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都收敛闭合，使得发动机内外涵喷流能够顺畅地向后喷出；机翼为连接翼，在下方的前翼6为三角翼，在上方的后翼8为平直矩形翼，二者由翼端的连接端面 11连接，连接端面11从下到上后掠，并有足够高度，使后翼8位于前翼6之后，前翼6和后翼8都有带缝翼的后缘襟翼；涡轮风扇发动机通过挂架5设置在前翼 6上翼面前缘，并位于前翼6翼展的中部位置。

运用本喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器需要垂直起落时，涡轮风扇发动机启动开始工作，前翼6和后翼8都放下带缝翼的后缘襟翼，多鱼鳞片式收敛扩散喷管4角度扩散张开，外涵道喷口左右两侧针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置都角度扩散张开，同时内涵道喷口左右两侧针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都角度扩散张开，涡轮风扇发动机的内外涵喷流接触外涵道和内涵道喷口两侧的角度张开的气流收敛扩散装置时，左右两侧的喷流会被上下扩散分开，使得内外涵喷流混合并形成上方和下方两股喷流；然后这两股喷流接触角度扩散张开的多鱼鳞片式收敛扩散喷管4并被分别扩散向后上方和后下方辐射喷出，并且喷流的横截面都变得宽扁；喷向后上方的宽扁的喷流会接触后翼8的下翼面，并被下偏的后缘襟翼遮挡导流向后下方喷出，产生向前上方的推力，并由于缝翼效应拉动后翼8上翼面的气流向后流动，产生向后上方的升力；喷向后下方的宽扁的喷流会接触前翼6的上翼面，吹动前翼6上翼面的气流向后流动，产生向后上方的升力，并由于康达效应沿下偏的后缘襟翼向后下方喷出，产生向前上方的推力；由于如上所述，涡轮风扇发动机向后上方的喷流被后翼8下偏的后缘襟翼遮挡流向后下方，同时涡轮风扇发动机向后下方的喷流由于康达效应沿前翼6 下偏的后缘襟翼流向后下方，此二者产生向前上方的推力；另外，涡轮风扇发动机向后上方的喷流由于缝翼效应拉动后翼8上翼面的气流向后流动，同时涡轮风扇发动机向后下方的喷流吹动前翼6上翼面的气流向后流动，此二者产生向后上方的升力，适当的设置前翼6和后翼8的后缘襟翼的下偏角度，使得前二者向前上方的推力和后二者向后上方的升力中，向前和向后的力刚好互相抵消，剩下的力就是喷气式襟翼增升连接翼系统向上的升力合力；由于受角度扩散张开的外涵道喷口和内涵道喷口的气流收敛扩散装置以及受角度扩散张开的多鱼鳞片式收敛扩散喷管4的影响，涡轮风扇发动机喷流被分成宽扁的上下两股，向后上方和后下方扩散辐射喷出，喷流的横截面会逐渐增大，并降低速度，相应减小了噪音，并且在此过程中，两股喷流会吸入引射周围更多的空气，使喷气式襟翼增升连接翼系统向上的升力合力增大，并且由于吸入引射周围更多的空气，使喷流的速度进一步降低，使噪音进一步下降，同时进一步降低了喷流温度，减小了对前翼6 和后翼8的烧蚀；由于涡轮风扇发动机通过挂架5设置在前翼6上翼面前缘，并位于前翼6翼展的中部位置，同时由于后翼8和前翼6之间具有足够高度间隔，并且后翼8位于前翼6后方一段距离，上述效应充分得到发挥；在飞行器需要水平巡航时，涡轮风扇发动机的外涵道喷口左右两侧针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置都收敛闭合，同时内涵道喷口左右两侧针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都收敛闭合，多鱼鳞片式收敛扩散喷管4也都收敛闭合，内外涵喷流能够顺畅地向后喷出，产生推力，推动飞行器前进；由于涡轮风扇发动机通过挂架5 设置在前翼6上翼面前缘，在飞行器巡航飞行时，涡轮风扇发动机喷流还能对前翼6上翼面进行动力增升；由于喷气式襟翼增升连接翼系统采用连接翼，前翼6 和后翼8需要采用连接端面11来进行连接，这加强了机构，以及减小了前翼6 和后翼8的翼梢涡流。

如图3、4、5、6所示，所述外涵道喷口的左右两侧的气流收敛扩散装置，分别由外前缘21和两片外收敛扩散片19组成，与上述三者位置相对应的外涵道机匣1上设置有外耳片12，相对应的内涵道机匣2上设置有外附加块13，外耳片12和外附加块13的主体部分都为平面形，且与水平线垂直，外耳片12其余部分与外涵道机匣1光滑融合，外附加块13其余部分与内涵道机匣2光滑融合，以减小阻力；外前缘21和两片外收敛扩散片19都水平设置，外前缘21固定在外耳片12和外附加块13之间，两片外收敛扩散片19通过根部的铰链设置在外前缘21上，两片外收敛扩散片19的外侧紧贴外耳片12的平面部分，内侧紧贴外附加块13的平面部分，使外涵道喷口被分隔为上下两部分；两片外收敛扩散片19能够通过根部的铰链在外前缘21后以上下方向角度扩散张开，以扩散外涵道喷流；也能够通过铰链以上下方向收敛闭合，使外前缘21和两片外收敛扩散片19组成一段机翼的形状，使得对外涵道喷流阻力小。

外前缘21和两片外收敛扩散片19位于外涵道喷口的左右两侧，与上述三者位置相对应的外涵道机匣1上设置有外耳片12，相对应的内涵道机匣2上设置有外附加块13，外耳片12和外附加块13的主体部分都为平面形，且与水平线垂直，外耳片12其余部分与外涵道机匣1光滑融合，外附加块13其余部分与内涵道机匣2光滑融合，以减小阻力；外前缘21和两片外收敛扩散片19都水平设置，外前缘21固定在外耳片12和外附加块13之间，两片外收敛扩散片19 的外侧紧贴外耳片12的平面部分，内侧紧贴外附加块13的平面部分，使外涵道喷口被分隔为上下两部分，当两片外收敛扩散片19通过根部的铰链在外前缘21 后以上下方向角度扩散张开时，外涵道喷口两侧的喷流会被四片外收敛扩散片 19以上下方向扩散分开，使外涵道喷流被分隔成上下两股喷流；当两片外收敛扩散片19通过根部的铰链以上下方向收敛闭合时，两片外收敛扩散片19和外前缘21组成了一段机翼的形状，使外涵道喷流能顺畅流过；由于外收敛扩散片19 外侧和外耳片12的平面部分贴合紧密，外收敛扩散片19内侧和外附加块13的平面部分贴合紧密，当涡轮风扇发动机外涵道左右两侧的四片外收敛扩散片19 扩散张开时，每两片外收敛扩散片19之间不会泄露外涵道喷流。

如图3、4、5、6所示，所述内涵道喷口的左右两侧的气流收敛扩散装置，分别由内前缘22和两片内收敛扩散片20组成，与上述三者位置相对应的内涵道机匣2上设置有内耳片14，相对应的涡轮轴17上设置有内附加块18，内耳片 14和内附加块18的主体部分都为平面形，且与水平线垂直，内耳片14其余部分与内涵道机匣2光滑融合，内附加块18其余部分与涡轮轴17光滑融合，以减小阻力；内前缘22和两片内收敛扩散片20都水平设置，内前缘22固定在内耳片14和内附加块18之间，两片内收敛扩散片20通过根部的铰链设置在内前缘 22上，两片内收敛扩散片20的外侧紧贴内耳片14的平面部分，内侧紧贴内附加块18的平面部分，使内涵道喷口被分隔为上下两部分；两片内收敛扩散片20 能够通过根部的铰链在内前缘22后以上下方向角度扩散张开，以扩散内涵道喷流；也能够通过铰链以上下方向收敛闭合，使内前缘22和两片内收敛扩散片20 组成一段机翼的形状，使得对内涵道喷流阻力小。

内前缘22和两片内收敛扩散片20位于内涵道喷口的左右两侧，与上述三者位置相对应的内涵道机匣2上设置有内耳片14，相对应的涡轮轴17上设置有内附加块18，内耳片14和内附加块18的主体部分都为平面形，且与水平线垂直，内耳片14其余部分与内涵道机匣2光滑融合，内附加块18其余部分与涡轮轴17光滑融合，以减小阻力；内前缘22和两片内收敛扩散片20都水平设置，内前缘22固定在内耳片14和内附加块18之间，两片内收敛扩散片20通过根部的铰链设置在内前缘22上，两片内收敛扩散片20的外侧紧贴内耳片14的平面部分，内侧紧贴内附加块18的平面部分，使内涵道喷口被分隔为上下两部分；当两片内收敛扩散片20通过根部的铰链在内前缘22后以上下方向角度扩散张开时，内涵道喷口两侧的喷流会被四片内收敛扩散片20以上下方向扩散分开，使内涵道喷流被分隔成上下两股喷流；当两片内收敛扩散片20通过根部的铰链以上下方向收敛闭合时，两片内收敛扩散片20和内前缘22组成了一段机翼的形状，使内涵道喷流能顺畅流过；由于内收敛扩散片20外侧和内耳片14的平面部分贴合紧密，内收敛扩散片20内侧和内附加块18的平面部分贴合紧密，当涡轮风扇发动机内涵道左右两侧的四片内收敛扩散片20扩散张开时，每两片内收敛扩散片20之间不会泄露内涵道喷流。

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，所述挂架5高度较低，使得在多鱼鳞片式收敛扩散喷管4角度扩散张开时不致碰触前翼6上翼面的情况下，当多鱼鳞片式收敛扩散喷管4收敛闭合，涡轮风扇发动机喷流能够对前翼6上翼面进行动力增升。

在飞行器水平巡航飞行时，多鱼鳞片式收敛扩散喷管4收敛闭合，涡轮风扇发动机喷流向后喷出，并离前翼6上翼面有一段高度距离，喷流通过引射周围空气的方式对前翼6上翼面进行动力增升，这样，涡轮风扇发动机喷流就不会对前翼6上翼面产生冲刷和烧蚀。

如图1、2、3、4、5、6、7、8所示，所述前翼6和后翼8展弦比比较小，且为超临界翼型，前翼6的后缘设置有由子翼15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼，后翼7的后缘设置有由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼，后翼8翼梢设置有扰流片10。

由于前翼6和后翼8为连接翼，具有足够机翼面积，而且飞行器采用涡轮风扇发动机，能够达到足够速度，所以前翼6和后翼8的展弦比可以较小；前翼6和后翼8采用超临界翼型，以提高巡航速度；前翼6的后缘设置有由子翼 15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼，后翼8的后缘设置有由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼，以提高增升效率；飞行器在水平飞行时，用后翼8的由子翼 16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼与扰流片10配合进行滚转操纵。

本发明还公开了一种运用本喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器。

如图7、8所示，本发明飞行器，包括机身23，驾驶舱24，升力风扇，尾翼，起落架，所述驾驶舱24位于机身23中前部，喷气式襟翼增升连接翼系统为两个并对称地设置于驾驶舱24的前下方两侧，两个三角形的前翼6的翼根部相连接，使二者形成一个整体，并在前部形成一个尖角；后翼8连接在机身23 上，类似于中单翼，翼身连接部位于驾驶舱24下方中部稍前的位置；前翼6上翼面与和机身23腹部之间有一定距离，二者之间连接有中间支撑片25，中间支撑片25剖面呈翼型，前缘为机头的延长线，并交汇于两个前翼6连接形成的尖角，后缘后掠；机身23尾锥内设置有升力风扇；飞行器左右对称。

飞行器机身23呈流线型；驾驶舱24位于机身23中前部，喷气式襟翼增升连接翼系统为两个并对称地设置于驾驶舱24的前下方两侧，其间设置有中间支撑片25，这样，四者形成框架结构，强度更高，可以相应减小结构重量；由于两个喷气式襟翼增升连接翼系统设置于驾驶舱24的前下方两侧，这样当飞行器需要垂直起落时，喷气式襟翼增升连接翼系统工作，向上的升力合力作用点位于前翼6和后翼8下偏的后缘襟翼之间的位置，这样离后方的飞行器重心较近，使得机身23尾锥内配平用的升力风扇需要负载的飞行器重量小些，升力风扇可以小些，轻些，使飞行器在巡航飞行时死重小；而且涡轮风扇发动机设置在飞行器头部，升力风扇设置在飞行器尾部，垂直起落时，发动机喷流被前翼6和后翼 8下偏的后缘襟翼导流喷向后下方，阻止升力风扇气流吹起的杂物向飞行器头部运动，使得涡轮风扇发动机吸入干净的空气，对发动机工作和延寿有利；后翼8 的翼身连接部位于驾驶舱24下方中部稍前的位置，遮挡涡轮风扇发动机噪音，防止其传入驾驶舱24，使得飞行器在垂直起落和水平巡航飞行时，驾驶舱24内噪音相对较小；由于涡轮风扇发动机位于飞行器头部，涡轮的旋转面位于驾驶舱 24内前排驾驶员的脚的前面的位置，升力风扇位于飞行器尾部，离驾驶舱24内后排乘客的后背隔了机身23的众多结构，所以二者在工作时，即使有旋转件射出，也不易对驾驶舱24内的驾乘人员造成伤害。

如图7、8所示，所述升力风扇为电动共轴升力风扇，进气口处设置有能够根据需要开启和关闭的升力风扇盖板26，排气口处设置有能够根据需要开启和关闭的升力风扇舱门27，升力风扇的涵道从圆形逐渐过渡到排气口的正方形，正方形的排气口内设置有纵向安装的百叶窗。

升力风扇为电动共轴升力风扇，这样可以运用机身23头部的涡轮风扇发动机带动的发电机产生的电力，无需专门发动机，简化了结构，而且采用电传动，也很方便；采用共轴升力风扇，不会产生反扭力；在升力风扇需要工作时，进气口处设置的升力风扇盖板26以后部的铰链为轴，向机身23头部方向开启，以利于在飞行器前飞时进气，同时，排气口处设置的升力风扇舱门27也开启，使升力风扇能够顺利工作排气；升力风扇的涵道从圆形逐渐过渡到排气口的正方形，使排气口内纵向设置的百叶窗易于左右偏转；飞行器在垂直起落时，可以通过百叶窗的左右偏转，实现飞行器的偏航控制；正方形的排气口的四个棱边需要倒角，以便减小升力风扇滑流经过时的阻力；在飞行器进入巡航阶段后，升力风扇停止工作，升力风扇盖板26关闭，同时升力风扇舱门27也关闭，以减小阻力。

如图7、8所示，所述尾翼为蝶形尾翼，设置在升力风扇两侧，分别由安定面28和舵面29组成，蝶形尾翼后掠。

飞行器采用由安定面28和舵面29组成的蝶形尾翼，可以在满足飞行器俯仰以及航向的稳定性和操纵性的前提下，减小重量，减小阻力。

如图7、8所示，所述起落架为后三点式起落架，后起落架32收入机身 23中后部，升力风扇的前方，主起落架33收入前翼6内。

由于飞行器采用垂直起落，无需滑跑，所以采用后三点式起落架，后起落架32收入机身23中后部，升力风扇的前方，主起落架33收入前翼6内，飞行器停在地面时，有小的抬头迎角，这样后起落架32可以短些，减小了重量。

飞行器停在地面需要垂直起飞时，涡轮风扇发动机启动开始工作，同时角度扩散张开涡轮轴整流锥3上的多鱼鳞片式收敛扩散喷管4，外涵道喷口两侧的四片外收敛扩散片19和内涵道喷口两侧的四片内收敛扩散片20也角度扩散张开，放下前翼6后缘由子翼15和襟翼7构成的后缘双缝襟翼，放下后翼8后缘由子翼16和襟翼9构成的后缘双缝襟翼，同时开启升力风扇盖板26和升力风扇舱门27，升力风扇开始工作，此时下偏蝶形尾翼的舵面29，由于前述原因，喷气式外吹气襟翼增升系统产生向上的升力合力，由于升力风扇开始工作，喷气式外吹气襟翼增升系统向上的升力合力和升力风扇的升力前后配平，并且二力相加超过飞行器所受的重力，使飞行器慢慢垂直起飞；飞行器在垂直起飞上升到一定高度后，适当减小涡轮风扇发动机和升力风扇推力，飞行器进入悬停状态；在此过程中，由于蝶形尾翼位于升力风扇两侧，并且蝶形尾翼的舵面29下偏，升力风扇的滑流所引射的气流将使蝶形尾翼产生升力，这相应减小了升力风扇的负载。

飞行器在悬停状态需要低速前进时，适当增大涡轮风扇发动机推力，适当减小前翼6由子翼15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼的下偏角度，适当减小后翼8由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼的下偏角度，涡轮风扇发动机的喷流更加转向后方喷出，喷气式襟翼增升连接翼系统向前的分力将略大于向后的分力，飞行器将低速前进；飞行器在悬停状态需要低速后退时，适当增大涡轮风扇发动机推力，适当增大前翼6由子翼15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼的下偏角度，适当增大后翼8由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼的下偏角度，涡轮风扇发动机的喷流更加转向下方喷出，喷气式襟翼增升连接翼系统向后的分力将略大于向前的分力，飞行器将低速后退；飞行器在悬停状态需要低速横向移动时，比如要向左侧横向移动，适当增大右侧的涡轮风扇发动机推力，以适当增大右侧的喷气式襟翼增升连接翼系统的升力合力，使飞行器朝左侧小角度横滚，然后适当减小右侧的涡轮风扇发动机推力，以适当减小右侧的喷气式襟翼增升连接翼系统的升力合力，此时两侧的喷气式襟翼增升连接翼系统将产生向左侧的分力，这个分力使飞行器向左侧横向移动；飞行器要向右侧移动时各部件工作情况和上述情况相反；飞行器在悬停状态需要悬停回转时，适当增大机身23尾部内的升力风扇的推力，同时向相同方向偏转升力风扇排气口内纵向设置的百叶窗，由于升力风扇设置在机身23尾部，远离飞行器重心，斜向喷出的滑流将使飞行器向相同方向悬停回转；飞行器需要低速前进并偏航时，增大涡轮风扇发动机推力，减小前翼6由子翼15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼的下偏角度，减小后翼8由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼的下偏角度，增大机身23尾部升力风扇推力，偏转升力风扇排气口内纵向设置的百叶窗的方法组合使用。

飞行器需要从悬停状态转为水平飞行时，适当增大涡轮风扇发动机推力，同时适当减小前翼6由子翼15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼的下偏角度，适当减小后翼8由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼的下偏角度，涡轮风扇发动机的喷流更加转向后方喷出，喷气式襟翼增升连接翼系统向前的分力将略大于向后的分力，飞行器将逐渐前进；此时收起主起落架33和后起落架32；继续增大涡轮风扇发动机推力，同时继续减小前翼6的后缘双缝襟翼的下偏角度，继续减小后翼8的后缘双缝襟翼的下偏角度，飞行器将继续加速前飞，此时，由安定面 28和舵面29组成的蝶形尾翼将逐渐增大升力，并逐渐产生俯仰稳定性和航向稳定性，喷气式襟翼增升连接翼系统的升力也将逐渐增大；继续保持这一趋势，使飞行器加速到水平巡航飞行速度，此时将前翼6由子翼15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼和后翼8由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼全部收起，将多鱼鳞片式收敛扩散喷管4收敛闭合，将外涵道喷口两侧的四片外收敛扩散片19和内涵道喷口两侧的四片内收敛扩散片20也收敛闭合，使涡轮风扇发动机喷流流向后方，以推动飞行器前进，同时关闭升力风扇盖板26，关闭升力风扇舱门27，升力风扇停止工作，收起蝶形尾翼的舵面29，飞行器进入水平巡航飞行状态，飞行器此时成为常规布局飞机；飞行器进入水平巡航飞行状态后，适当减小涡轮风扇发动机推力，以经济地巡航飞行；由于飞行器的前翼6和后翼8采用超临界翼型，后缘襟翼收起后，压力中心仍然位于前翼6和后翼8的后缘位置，所以虽然蝶形尾翼翼面积较小，但仍然可以和飞行器前部的前翼6和后翼8纵向配平；飞行器在水平飞行状态的俯仰和偏航操纵由舵面29控制，横滚操纵由后翼8的由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼与扰流片10配合进行。

飞行器要从水平飞行状态进入悬停状态时，适当减小涡轮风扇发动机推力，下偏前翼6由子翼15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼，下偏后翼8由子翼16 和襟翼9组成的后缘双缝襟翼，下偏蝶形尾翼的舵面29，飞行器开始逐渐减速；角度扩散张开涡轮轴整流锥3上的多鱼鳞片式收敛扩散喷管4，外涵道喷口两侧的四片外收敛扩散片19和内涵道喷口两侧的四片内收敛扩散片20也角度扩散张开，喷气式襟翼增升连接翼系统开始动力增升，飞行器继续减速；由于速度降低，蝶形尾翼不能产生足够升力，开启升力风扇盖板26，开启升力风扇舱门27，升力风扇开始工作以产生推力；由于速度降低，喷气式襟翼增升连接翼系统将不能产生足够升力，适当增大涡轮风扇发动机推力，使喷气式襟翼增升连接翼系统产生足够升力，飞行器继续减速，直至进入悬停状态。

飞行器需要从悬停状态垂直降落时，放下主起落架33和后起落架32，适当减小涡轮风扇发动机推力，使喷气式襟翼增升连接翼系统的升力相应减小，同时相应减小机身23尾部升力风扇的推力，飞行器会由于所受重力大于升力而逐渐下降，直至主起落架33和后起落32架接触地面，涡轮风扇发动机和升力风扇停止工作，涡轮轴整流锥3上的多鱼鳞片式收敛扩散喷管4收敛闭合，外涵道喷口两侧的四片外收敛扩散片19和内涵道喷口两侧的四片内收敛扩散片20也都收敛闭合，收起前翼6由子翼15和襟翼7组成的后缘双缝襟翼，收起后翼8由子翼16和襟翼9组成的后缘双缝襟翼，关闭升力风扇盖板26，关闭升力风扇舱门27，收起蝶形尾翼的舵面29，飞行器垂直降落过程结束。

由于飞行器的重心位于前翼6和后翼8的气动中心之后，飞行器具有静不稳定性，所以飞行器需要采用电传操纵系统。

飞行器驾驶舱24内能够乘坐4人，飞行器为家用飞行器构型，也可以适当增大和缩小飞行器的外形及动力，使飞行器能乘坐更少和更多的人员，比如可以按比例增大飞行器的外形及动力，使飞行器成为公务机，也可以按比例缩小飞行器的外形及动力，使飞行器成为单人飞行器；驾驶舱24之后，蝶形尾翼的前面，具有降落伞舱，内有整机降落伞，外有降落伞舱门30，降落伞用于飞行器的迫降；降落伞舱下方，具有行李舱，外有行李舱门31；前翼6和后翼8内具有机翼油箱，可以装载涡轮风扇发动机所需燃油，另外在机身后部也设置有油箱，以和前方前翼6和后翼8的机翼油箱共同调节飞行器重心。

飞行器可以从民用改为军用，或从载客改为载货，也可以改为无人机和航模。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种喷气式襟翼增升连接翼系统，包括所述涡轮风扇发动机，所述机翼，连接涡轮风扇发动机和机翼的挂架(5)，涡轮风扇发动机有涡轮轴整流锥(3)，机翼有后缘襟翼，其特征在于：所述涡轮轴整流锥(3)向后延长一段长度，上面设置有多鱼鳞片式收敛扩散喷管(4)，外涵道喷口的左右两侧，各有一个针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置，在内涵道喷口左右两侧，也各有一个针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置，在多鱼鳞片式收敛扩散喷管(4)角度扩散张开时，针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置和针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都角度扩散张开，使得涡轮风扇发动机内外涵喷流受上述三者遮挡向后辐射扩散在上下两方，左右两侧没有发动机喷流；在多鱼鳞片式收敛扩散喷管(4)收敛闭合时，针对外涵道喷流的气流收敛扩散装置和针对内涵道喷流的气流收敛扩散装置也都收敛闭合，使得发动机内外涵喷流能够顺畅地向后喷出；机翼为连接翼，在下方的前翼(6)为三角翼，在上方的后翼(8)为平直矩形翼，二者由翼端的连接端面(11)连接，连接端面(11)从下到上后掠，并有足够高度，使后翼(8)位于前翼(6)之后，前翼(6)和后翼(8)都有带缝翼的后缘襟翼；涡轮风扇发动机通过挂架(5)设置在前翼(6)上翼面前缘，并位于前翼(6)翼展的中部位置；所述外涵道喷口的左右两侧的气流收敛扩散装置，分别由外前缘(21)和两片外收敛扩散片(19)组成，与上述三者位置相对应的外涵道机匣(1)上设置有外耳片(12)，相对应的内涵道机匣(2)上设置有外附加块(13)，外耳片(12)和外附加块(13)的主体部分都为平面形，且与水平线垂直，外耳片(12)其余部分与外涵道机匣(1)光滑融合，外附加块(13)其余部分与内涵道机匣(2)光滑融合，以减小阻力；外前缘(21)和两片外收敛扩散片(19)都水平设置，外前缘(21)固定在外耳片(12)和外附加块(13)之间，两片外收敛扩散片(19)通过根部的铰链设置在外前缘(21)上，两片外收敛扩散片(19)的外侧紧贴外耳片(12)的平面部分，内侧紧贴外附加块(13)的平面部分，使外涵道喷口被分隔为上下两部分；两片外收敛扩散片(19)能够通过根部的铰链在外前缘(21)后以上下方向角度扩散张开，以扩散外涵道喷流；也能够通过铰链以上下方向收敛闭合，使外前缘(21)和两片外收敛扩散片(19)组成一段机翼的形状，使得对外涵道喷流阻力小；所述内涵道喷口的左右两侧的气流收敛扩散装置，分别由内前缘(22)和两片内收敛扩散片(20)组成，与上述三者位置相对应的内涵道机匣(2)上设置有内耳片(14)，相对应的涡轮轴(17)上设置有内附加块(18)，内耳片(14)和内附加块(18)的主体部分都为平面形，且与水平线垂直，内耳片(14)其余部分与内涵道机匣(2)光滑融合，内附加块(18)其余部分与涡轮轴(17)光滑融合，以减小阻力；内前缘(22)和两片内收敛扩散片(20)都水平设置，内前缘(22)固定在内耳片(14)和内附加块(18)之间，两片内收敛扩散片(20)通过根部的铰链设置在内前缘(22)上，两片内收敛扩散片(20)的外侧紧贴内耳片(14)的平面部分，内侧紧贴内附加块(18)的平面部分，使内涵道喷口被分隔为上下两部分；两片内收敛扩散片(20)能够通过根部的铰链在内前缘(22)后以上下方向角度扩散张开，以扩散内涵道喷流；也能够通过铰链以上下方向收敛闭合，使内前缘(22)和两片内收敛扩散片(20)组成一段机翼的形状，使得对内涵道喷流阻力小。

2.一种运用权利要求1所述的喷气式襟翼增升连接翼系统的飞行器，包括机身(23)，驾驶舱(24)，升力风扇，尾翼，起落架，其特征在于：所述驾驶舱(24)位于机身(23)中前部，喷气式襟翼增升连接翼系统为两个并对称地设置于驾驶舱(24)的前下方两侧，两个三角形的前翼(6)的翼根部相连接，使二者形成一个整体，并在前部形成一个尖角。后翼(8)连接在机身(23)上，类似于中单翼，翼身连接部位于驾驶舱(24)下方中部稍前的位置；前翼(6)上翼面与和机身(23)腹部之间有一定距离，二者之间连接有中间支撑片(25)，中间支撑片(25)剖面呈翼型，前缘为机头的延长线，并交汇于两个前翼(6)连接形成的尖角，后缘后掠；机身(23)尾锥内设置有升力风扇；飞行器左右对称。