CN111003169B - 一种可实现短距起降飞翼 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及飞机布局方案设计领域，尤其涉及一种可实现短距起降飞翼。该飞翼包括：包括机身和机翼的翼身融合体和动力装置；机翼包括主翼与外翼；主翼前掠；外翼后掠，且随动力装置倾转；动力装置布置在主翼与外翼的拐折处。

Description

一种可实现短距起降飞翼
技术领域
本发明涉及飞机布局方案设计领域，尤其涉及一种可实现短距起降飞翼。
背景技术
飞翼布局由于其固有的特点，具有高升低阻等高效的气动效率、优异的隐身性能，更好的结构效率，为广大设计师所倾向的一种布局。由于其缺乏常规的尾翼，操纵面通常位于舵面的后缘，造成其操纵力臂较短，舵面操纵效率低下。襟翼作为气动增升装置，在起飞、降落阶段，通过改变翼型弯矩，增加升力与阻力，是实现短距起降的有效措施。基于飞翼布局操纵能力弱的特点，因此，常规飞翼布局无法采用气动增升装置实现短距起降，飞机的起降性能相比同量级常规布局较差，是布局设计中不可避免的一环。
发明内容
发明目的：针对飞翼布局飞机固有操纵效率低下、起降性能差的弱点，提出了一种可实现短距起降的布局设计。
本发明提供一种可实现短距起降飞翼，包括：包括机身和机翼的翼身融合体和动力装置；机翼包括主翼与外翼；主翼前掠；外翼后掠，且随动力装置倾转；动力装置布置在主翼与外翼的拐折处。
进一步的，动力装置采用电动的前发螺旋桨，由飞机供电，旋转角度是预先设置的。
进一步的，飞机机头到拐折处之间的连线的距离小于飞机机头到飞机重心的距离。
进一步的，还包括：设置在主翼的后缘襟翼。
进一步的，还包括：设置在外翼的副翼。
进一步的，外翼为全动翼面。
进一步的，机身、机翼高度融为一体。
进一步的，在起飞阶段和降落阶段，前发螺旋桨和外翼逐渐由平飞角度过渡到一定的角度；在巡航阶段，前发螺旋桨和外翼面均处于平飞角度，不倾转。
本发明的优点：该方案利用动力螺旋桨置于重心前的特点，通过力和力矩两方面提升起降性能，有效满足起降阶段对场域的需求，该方案技术简单，易于实现，同时起降效果显著。
附图说明
图1为一种可实现短距起降飞翼的结构俯视图。
图2为一种可实现短距起降飞翼的结构正视图。
具体实现方式
本发明提供一种可实现短距起降飞翼，如图1、2所示，包括：包括机身11和机翼12的翼身融合体1和动力装置2；机翼12包括主翼121与外翼122；主翼121前掠；外翼122后掠，且随动力装置3倾转；动力装置3布置在主翼121与外翼122的拐折处。
本方案采用翼身融合体1布局，机身11、机翼12高度融为一体，充分发挥飞翼布局飞机高升力低阻力的气动优点。机翼主翼121前掠，可以提升机动能力，外翼122后掠，且随动力倾转。动力装置3采用电动螺旋桨方案，布置在主翼121与外翼122的过渡段(拐折处)，随飞机构型实现偏转，在机身11轴线方向位于重心前面。主翼后缘布置简单后缘襟翼4，外翼后缘布置副翼5。
本布局在充分发挥飞翼布局气动优势的前提下，提升起降能力，实现短距起降。其原理如下：在场域要求较高的起降阶段，电动螺旋桨随外翼122向上偏转，其动力前向分量提供拉力，法向分量平衡部分重力，并且提供抬头力矩可以克服后缘襟翼4下偏后产生的低头力矩，从起降原理上实现“直接升力+抬头力矩”的双重效果。同时，由于有前置动力的原因，可以在机翼后缘布置大面积后缘襟翼4，从而在起降阶段可以向常规布局一样使用增升装置，进一步提高起降性能。
在起飞阶段，依据气动力设计点，后缘襟翼4偏转一个起飞最优角度，前发螺旋桨依据力矩平衡原理计算可得到对应角度，起飞阶段，前发螺旋桨和外翼逐渐由平飞角度过渡到起飞角度；在降落阶段，依据气动力设计点，后缘襟翼4偏转一个降落最优角度，前发螺旋桨依据力矩平衡原理计算可得到对应角度，降落阶段，前发螺旋桨和外翼122逐渐由平飞角度过渡到降落角度。巡航阶段，前发螺旋桨和外翼122面均不倾转，螺旋桨对外翼122面和内翼(主翼121)面均具有动力增升效果，能够增加航时。
与现有的布局相比，本发明具有如下优点：
1、技术新颖。提出“直接升力+抬头力矩”的方案，配合气动增升装置，襟翼，从而实现“短距起降”的效果。
2、该方案布局设计中，螺旋桨动力布置于主翼与外翼的拐折处，外翼随动力倾转，基本不存在对外翼面的遮蔽作用，因此机翼的升力损失较小。
3、巡航阶段，螺旋桨对外翼面具有动力增升效果，能够增加航时。
4、外翼在降落阶段可以按需大角度倾转，从而起到气动增阻的效果，从而起到短距降落的效果。
充分继承飞翼布局高升力低阻力的巡航优势，提升起降性能。

Claims (4)

1.一种可实现短距起降飞翼，其特征在于，包括：包括机身和机翼的翼身融合体和动力装置；机翼包括主翼、外翼和设置在主翼的后缘襟翼；主翼前掠；外翼后掠，且随动力装置倾转；动力装置布置在主翼与外翼的拐折处，随飞机构型实现偏转，在机身轴线方向位于重心前面；外翼随动力装置倾转；动力装置采用电动的前发螺旋桨，由飞机供电，旋转角度是预先设置的；
在起飞阶段，依据气动力设计点，后缘襟翼偏转一个起飞最优角度，前发螺旋桨依据力矩平衡原理计算可得到对应角度，起飞阶段，前发螺旋桨和外翼逐渐由平飞角度过渡到起飞角度；在降落阶段，依据气动力设计点，后缘襟翼偏转一个降落最优角度，前发螺旋桨依据力矩平衡原理计算可得到对应角度，降落阶段，前发螺旋桨和外翼逐渐由平飞角度过渡到降落角度；巡航阶段，前发螺旋桨和外翼面均不倾转，螺旋桨对外翼面和主翼面均具有动力增升效果，能够增加航时。
2.根据权利要求 1 所述的可实现短距起降飞翼，其特征在于，飞机机头到拐折处之间的连线的距离小于飞机机头到飞机重心的距离。
3.根据权利要求 1 所述的可实现短距起降飞翼，其特征在于，还包括：设置在外翼的副翼。
4.根据权利要求 1 所述的可实现短距起降飞翼，其特征在于，外翼为全动翼面。
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