CN109367759A - 一种模块化飞机 - Google Patents

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Abstract

一种模块化飞机，其中，机翼、尾翼及任务舱为模块化设置，机翼包括左外翼、右外翼与中央翼，左外翼与中央翼连接，中央翼与右外翼连接，任务舱与中央翼连接，并在任务舱两侧的中央翼上分别连接有机舱，每个机舱下部安装有起落架，尾翼安装在机舱尾部；执行长航时任务时，采用涡桨式构型，机舱头部设置有桨叶与涡桨发动机进气道，机舱内安装有涡桨发动机；执行快速响应要求任务时，采用喷气式构型，机舱头部设置有喷气式进气道；用于根据不同作战任务选择相应的任务舱，以提高作战效能和飞机使用率；并可根据执行任务的响应速度、航时/航程等要求，配装安装有不同动力系统的机舱，一个平台实现两种构型，有效提高飞机使用效率及任务适应性。

Description

一种模块化飞机
技术领域
本发明涉及飞行器设计技术领域，尤其涉及一种模块化飞机。
背景技术
航空工业经历百余年发展，形成了多种类型的飞机，包括战斗机、运输机、教练机、公务机等。各类飞机中的气动布局发展出多种形式，包括常规、飞翼、鸭式、联翼等布局形式，每一种气动布局形式的飞机因其独特的特点，在某些方面都具有其优点与优势。随着飞机多用途、大挂载需求的发展，传统飞机由于各气动部件之间的连接关系，难以进行模块化变更；且机身等部件为了满足装载等要求，一般尺寸大，从而导致结构重量大，挂载能力再度提升空间有限，不足以满足多任务灵活配置、大挂载、多模式等使用需求。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种模块化飞机，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种模块化飞机，包括机翼、尾翼、机舱及任务舱，其中，机翼、尾翼及任务舱为模块化设置，机翼包括左外翼、右外翼与中央翼，左外翼与中央翼连接，中央翼与右外翼连接，任务舱与中央翼连接，并在任务舱两侧的中央翼上分别连接有机舱，每个机舱下部安装有起落架，尾翼安装在机舱尾部；同时根据飞机飞行速度和使用模式要求，更换为具有不同后掠角、不同翼型厚度的机翼构型，执行长航时任务时，采用涡桨式构型，机舱头部设置有桨叶与涡桨发动机进气道，机舱内安装有涡桨发动机；执行快速响应要求任务时，采用喷气式构型，机舱头部设置有喷气式进气道。
在本发明中，机舱通过机舱挂架与中央翼连接，可根据飞机使用需求选用喷气式构型或涡桨式构型。
在本发明中，左外翼包括高速左外翼与低速左外翼，右外翼包括高速右外翼与低速右外翼，采用涡桨式构型时，配装展弦比略大、后掠角略小的低速右外翼和低速左外翼；采用喷气式构型时，配装展弦比略小、后掠角略大的高速右外翼和高速左外翼。
在本发明中，喷气式构型中，机舱包括喷气式进气道、舱体、排气管及撑杆，喷气式进气道与舱体为一体化结构，舱体尾部设置有用于支撑尾翼的撑杆，排气管设置在撑杆下方。
在本发明中，尾翼呈┌┐形，由相互连接的垂尾与平尾组成，挂载重量大，可挂载大型武器，任务配置灵活；可根据任务需求，灵活更换并配置大型武器/导弹/任务舱（包括侦察、监视、电子战、弹舱等通用吊舱）等，且可根据执行任务的响应速度、航时/航程等要求，配备安装不同动力系统的模块化的机舱，一个平台并可实现喷气式或涡桨式两种类型飞机的使用模式，提高作战效能、任务适应性和飞机使用率。
在本发明中，任务舱通过武器挂架连接在中央翼上，任务舱为统一形状和接口的圆柱形大型武器/导弹，或为统一形状和接口的任务载荷吊舱，可根据飞机作战任务，选择想应的大型武器/导弹/任务舱（包括侦察、监视、电子战、弹舱等通用吊舱）等，提高作战适应性、灵活性、效能和飞机使用率，满足多任务作战需求。
有益效果：本发明通过将机翼、尾翼及任务舱模块化设计，用于根据不同作战任务选择相应的大型武器/导弹/任务载荷舱，提高作战效能和飞机使用率；并可根据执行任务的响应速度、航时/航程等要求，配装安装有不同动力系统的机舱，一个平台实现喷气式和涡桨式两种使用方式，有效提高飞机使用效率及任务适应性；同时，通过机舱-进气道一体化设计，进而减小气动部件尺寸，提高气动效率，降低结构重量，增大可挂载武器的重量，满足大挂载需求，从而提高效费比，满足多任务灵活配置、大挂载、多模式等使用需求。
附图说明
图1为本发明的较佳实施例中的喷气式构型飞机安装示意图。
图2为本发明的较佳实施例中的涡桨式构型飞机安装示意图。
图3为本发明的较佳实施例中的喷气式构型飞机机舱结构示意图。
图4为本发明的较佳实施例中的涡桨式构型飞机机舱结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1～图4的一种模块化飞机，包括高速右外翼1、低速右外翼1'、中央翼2、机舱3、喷气式进气道31、舱体32、排气管33、撑杆34、涡桨发动机进气道31'、垂翼4、平尾5、高速左外翼6、低速左外翼6'、机舱挂架7、起落架8、任务舱9、任务载荷吊舱9'、任务舱挂架10、桨叶11及涡桨11'，其中，高速右外翼1、低速右外翼1'、中央翼2、高速左外翼6及低速左外翼6'构成飞机机翼，左右外翼可根据飞机飞行速度和使用模式要求，更换为具有不同后掠角、不同翼型厚度的机翼构型；执行长航时任务时，采用涡桨式构型飞机，配装的机舱头部安装桨叶11、舱体32内安装涡桨发动机及相应成附件，并采用展弦比略大、后掠角略小的低速右外翼1'和低速左外翼6'；执行快速响应要求的任务时，采用喷气式构型，配装的机舱无桨叶、舱体32内安装涡扇发动机及相应成附件，并采用展弦比略小，后掠角略大的高速右外翼1和高速左外翼6；
垂尾4（左右各一个）与平尾5构成飞机尾翼，平尾5与左右机舱3后端撑杆34上的垂尾4上端连接，既加强垂尾端板效应及平尾展弦比效应，提高了气动效率，减小了机身、垂尾及平尾尺寸，提高了气动效率，又确保垂尾、平尾具有较好的刚度，减小了结构重量，提高了挂载能力；进气道及排气管与机舱融合设计，简化全机气动部件，提高了气动效率；
机舱3通过机舱挂架7与中央翼2连接，可根据飞机使用需求选用喷气式构型（如图3所示）和涡桨式构型（如图4所示），喷气式机舱包括喷气式进气道31、舱体32、排气管33及撑杆34，舱体32内用于安装发动机及相应的成附件等，涡桨式构型相比喷气式构型主要差异在于针对不同的发动机进排气需求，设计相应的涡桨发动机进气道31'，并在机舱3头部增加桨叶11，机舱3内安装涡桨发动机及其相应成附件；喷气式构型中，喷气式进气道31设置在机舱3头部，采用一体化融合设计，提高气动效率；
任务舱9为统一形状和接口的圆柱形大型武器/导弹，或为统一形状和接口的任务载荷吊舱9'，通过武器挂架10连接中央翼2上，可根据飞机作战任务，选择想应的大型武器/导弹/任务舱（包括侦察、监视、电子战、弹舱等通用吊舱）等，提高作战适应性、灵活性、效能和飞机使用率，满足多任务作战需求；
起落架8包括前起和主起，左右各安装一套，分别安装在左右机舱3内；
机舱挂架7与武器挂架10为根据机舱与机翼气动干扰特性设计的低阻挂梁，其中，机舱挂架7左右各一个，固定在中央翼2上；
垂尾4（左右各一个）与平尾5构成的飞机尾翼呈┌┐形，其挂载重量大，可挂载大型武器，任务配置灵活；可根据任务需求，灵活更换并配置大型武器/导弹/任务舱（包括侦察、监视、电子战、弹舱等通用吊舱）等，且可根据执行任务的响应速度、航时/航程等要求，配备安装不同动力系统的模块化的机舱3，一个平台并可实现喷气式或涡桨式两种类型飞机的使用模式，提高作战效能、任务适应性和飞机使用率。
采用任务舱挂架10安装任务舱9/9'可实现多种不同形状任务舱/大型武器/导弹的挂载需求，在执行大型目标打击任务时，直接配装大型武器/导弹，执行对地轰炸/侦察/电子战等任务时，更换为通用任务吊舱；同时，根据其它任务需求，可对任务舱9进行外形改进，满足多任务、大型武器/任务载荷的挂载需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种模块化飞机，包括机翼、尾翼、机舱及任务舱，其特征在于，机翼、尾翼及任务舱为模块化设置，机翼包括左外翼、右外翼与中央翼，左外翼与中央翼连接，中央翼与右外翼连接，任务舱与中央翼连接，并在任务舱两侧的中央翼上分别连接有机舱，每个机舱下部安装有起落架，尾翼安装在机舱尾部；同时根据飞机飞行速度和使用模式要求，更换为具有不同后掠角、不同翼型厚度的机翼构型，执行长航时任务时，采用涡桨式构型，机舱头部设置有桨叶与涡桨发动机进气道，机舱内安装有涡桨发动机；执行快速响应要求任务时，采用喷气式构型，机舱头部设置有喷气式进气道。
2.根据权利要求1所述的一种模块化飞机，其特征在于，机舱通过机舱挂架与中央翼连接。
3.根据权利要求1所述的一种模块化飞机，其特征在于，左外翼包括高速左外翼与低速左外翼，右外翼包括高速右外翼与低速右外翼，采用涡桨式构型时，配装展弦比略大、后掠角略小的低速右外翼和低速左外翼；采用喷气式构型时，配装展弦比略小、后掠角略大的高速右外翼和高速左外翼。
4.根据权利要求1所述的一种模块化飞机，其特征在于，喷气式构型中，机舱包括喷气式进气道、舱体、排气管及撑杆，喷气式进气道与舱体为一体化结构，舱体尾部设置有用于支撑尾翼的撑杆，排气管设置在撑杆下方。
5.根据权利要求1所述的一种模块化飞机，其特征在于，尾翼呈┌┐形。
6.根据权利要求5所述的一种模块化飞机，其特征在于，尾翼由相互连接的垂尾与平尾组成。
7.根据权利要求1所述的一种模块化飞机，其特征在于，任务舱通过武器挂架连接在中央翼上。
8.根据权利要求7所述的一种模块化飞机，其特征在于，任务舱为统一形状和接口的圆柱形大型武器/导弹，或为统一形状和接口的任务载荷吊舱。
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