CN112224430B - 一种装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器，包括舰载飞行器，还包括机翼辅助装置和机身对接装置，所述机翼辅助装置设置在舰载飞行器的机翼上，对机翼进行延伸，机翼辅助装置通过机身对接装置与舰载飞行器的机身可拆卸连接；当舰载飞行器成功起飞达到预定巡航速度后，机翼辅助装置与舰载飞行器脱离。本发明所述装置在起飞阶段对舰载飞行器的气动性能进行了优化，同时在巡航状态不作为舰载飞行器的负载，使得舰载飞行器满足高速巡航特性的同时还具有良好的起飞性能。

Description

一种装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器
技术领域
本发明涉及航空技术，具体涉及一种装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器。
背景技术
航空母舰作为远洋军事力量的主力，其主要战斗力就是飞机。如何将飞机从距离有限的甲板跑道上送上天，与推力相关的航空发动机、弹射器等集成度高、难度要求大的前沿科技手段，构造复杂且昂贵。如何建造省时、省工、省料、结构简单、便于操作、价格低廉的辅助起飞装置是其中一个关键研究重心之一。
翼展和平均弦长的比值叫展弦比，也可以表示为翼展的平方与机翼面积的比值。大展弦比的飞机升力系数比较大，可以减小诱导阻力所占阻力的比例，提高机翼效率，增加航程；小展弦比的飞机升力系数小，阻力也小，则表现在飞行速度快，机动性较为灵活，展弦比增大时，机翼的诱导阻力会降低，从而可以提高飞机的机动性和增加亚音速航程，但波阻就会增加，影响飞行的超音速飞行性能。机翼面积相同，在相同条件下，展弦比大的机翼升力大，可以减小飞机的起飞和降落距离。如美国的F-35联合攻击机，其舰载机型F-35C的翼展及翼面积在 F-35A、F-35B的基础上就有所增大，目的就是为了提升F-35C的起降能力以满足舰载要求。但是，常规的飞行器多为固定机翼展弦比飞行器，因此，其低速及高速特性往往不能兼顾。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种具有非固定机翼展弦比，且能降低飞行死重的装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器。
技术方案：本发明包括舰载飞行器、机翼辅助装置和机身对接装置，所述机翼辅助装置设置在舰载飞行器的机翼上，对机翼进行延伸，机翼辅助装置通过机身对接装置与舰载飞行器的机身可拆卸连接；当舰载飞行器成功起飞达到预定巡航速度后，机翼辅助装置与舰载飞行器脱离。
所述机翼辅助装置采用套接或拼接的方式设置在舰载飞行器的机翼上，能够增大机翼的面积，进而辅助舰载飞行器增升。
当所述机翼辅助装置与舰载飞行器的机翼套接时，机翼辅助装置采用中空结构；此时，机翼辅助装置包括机翼辅助装置上段盖和机翼辅助装置下段盖两部分，并且，机翼辅助装置上段盖和机翼辅助装置下段盖的面积均大于舰载飞行器机翼的面积。
当所述机翼辅助装置与舰载飞行器的机翼拼接时，机翼辅助装置采用整体实心结构。
还包括机翼对接装置，当所述机翼辅助装置与舰载飞行器的机翼拼接时，机翼辅助装置根据安装空间选择与舰载飞行器机翼的前缘或后缘拼接，再通过机身对接装置和机翼对接装置共同将机翼辅助装置与舰载飞行器连接，在起飞阶段对舰载飞行器的气动性能进行优化，改善舰载飞行器的起飞性能。
还包括机翼辅助装置外襟翼和机翼辅助装置内襟翼，所述机翼辅助装置外襟翼和机翼辅助装置内襟翼根据机翼辅助装置的安装位置选择与机翼辅助装置的前缘或后缘连接，且机翼辅助装置内襟翼靠近舰载飞行器机身安装，机翼辅助装置外襟翼远离飞行器机身安装；通过机翼辅助装置外襟翼、机翼辅助装置内襟翼的上下倾转改变机翼前缘或后缘与相对气流的角度，从而增大机翼面积及翼切面弯度，能够辅助舰载飞行器增升。
还包括水平尾翼辅助装置和水平尾翼对接装置，所述水平尾翼辅助装置通过水平尾翼对接装置与舰载飞行器的水平尾翼拼接，用以增加水平尾翼的面积。
还包括水平尾翼辅助装置外襟翼和水平尾翼辅助装置内襟翼，所述水平尾翼辅助装置外襟翼、水平尾翼辅助装置内襟翼与水平尾翼辅助装置的前缘或后缘连接；通过水平尾翼辅助装置外襟翼、水平尾翼辅助装置内襟翼的上下倾转改变水平尾翼前缘或后缘与相对气流的角度，从而增大水平尾翼面积及翼切面弯度。
当所述机翼辅助装置与舰载飞行器脱离后，机翼辅助装置外襟翼、机翼辅助装置内襟翼左右分布式倾转，控制机翼辅助装置向发射平台运动，简化回收过程。
当所述水平尾翼辅助装置与舰载飞行器脱离后，水平尾翼辅助装置外襟翼、水平尾翼辅助装置内襟翼左右分布式倾转，控制水平尾翼辅助装置向发射平台运动，简化回收过程。
有益效果：本发明与现有技术相比，其有益效果在于：(1)常规飞行器多为固定机翼展弦比飞行器，因此，低速及高速特性往往不能兼顾，而本发明通过改变机翼展弦比，使得在对飞行器气动构型时避免受到低速起飞的限制，可以拥有更加优秀的高速巡航及机动特性；(2)提高飞行器的升阻特性，更好的满足舰载机高要求的起飞参数，同时，可脱离的功能降低了飞行器的飞行死重，降低了油耗，提高了飞行器航程；(3)本发明的模块化设计属性，可以将舰载飞行器变体模块化机翼起飞辅助装置由复杂的总体设计自基干到分支、逐层划分成若干模块的过程，同时，通过对产品不同功能部分的分划与接口部件的参数管理，以达到不同工作环境下的多样化需求，降低了经济成本，缩短了设计、制造及改装周期；(4)本发明无需增设回收装置，脱离后的分体舰载飞行器变体模块化机翼起飞辅助装置可利用流体共性，通过飞行器起飞机翼辅助模块前/后缘外襟翼和飞行器起飞机翼辅助模块前/后缘内襟翼的倾转运动自行向发射平台运动。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中中空结构的机翼辅助装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图对本发明做进一步详细介绍。
如图1所示，本发明包括舰载飞行器1，机翼辅助装置2、机身对接装置3、机翼对接装置4、机翼辅助装置外襟翼5、机翼辅助装置内襟翼6、水平尾翼辅助装置7、水平尾翼对接装置8、水平尾翼辅助装置外襟翼9和水平尾翼辅助装置内襟翼10。机翼辅助装置2设置在舰载飞行器1的机翼上，用以增大机翼面积，机翼辅助装置2通过机身对接装置3与舰载飞行器1的机身连接，机身对接装置3控制舰载飞行器1与机翼辅助装置2的对接与分离，通过机翼辅助装置2为舰载飞行器1带来气动外形上的优化，改善舰载飞行器1的起飞性能。
机翼辅助装置2采用套接或拼接的方式设置在舰载飞行器1的机翼上。如图2 所示，当机翼辅助装置2与舰载飞行器1的机翼套接时，机翼辅助装置2采用中空结构；此时，机翼辅助装置2包括机翼辅助装置上段盖21和机翼辅助装置下段盖 22，并且，机翼辅助装置上段盖21和机翼辅助装置下段盖22的面积均大于舰载飞行器1机翼的面积。连接后的机翼辅助装置2将舰载飞行器1机翼包裹在内，以增大机翼面积，辅助舰载飞行器1进行增升。
当机翼辅助装置2与舰载飞行器1的机翼拼接时，机翼辅助装置2采用整体实心结构。机翼辅助装置2根据安装空间选择与舰载飞行器1机翼的前缘或后缘拼接，再通过机身对接装置3和机翼对接装置4共同将机翼辅助装置2与舰载飞行器1 连接，实现在舰载飞行器1机翼基础上的拼接，以带来气动外形上的优化，改善舰载飞行器1的起飞性能。
机翼辅助装置外襟翼5和机翼辅助装置内襟翼6根据机翼辅助装置2的安装位置选择与机翼辅助装置2的前缘或后缘连接，且机翼辅助装置内襟翼6靠近舰载飞行器1机身安装，机翼辅助装置外襟翼5远离飞行器1机身安装；通过机翼辅助装置外襟翼5、机翼辅助装置内襟翼6的上下倾转改变机翼前缘或后缘与相对气流的角度，从而增大机翼面积及翼切面弯度，辅助舰载飞行器1进行增升。机翼辅助装置外襟翼5、机翼辅助装置内襟翼6可左右分布式倾转控制倾转角度及速率，使得机翼辅助装置2脱离舰载飞行器1后在水中环境拥有自主运动能力。
水平尾翼辅助装置7通过水平尾翼对接装置8与舰载飞行器1的水平尾翼拼接，用以增加水平尾翼的面积。水平尾翼对接装置8可以控制舰载飞行器1与水平尾翼辅助装置7的对接与分离，通过水平尾翼辅助装置7为舰载飞行器1带来气动外形上的优化，改善舰载飞行器1的起飞性能。水平尾翼辅助装置外襟翼9、水平尾翼辅助装置内襟翼10根据水平尾翼辅助装置7的安装位置，选择与具有倾转空间的水平尾翼辅助装置7的前缘或后缘连接，通过水平尾翼辅助装置外襟翼9、水平尾翼辅助装置内襟翼10的上下倾转改变水平尾翼前缘或后缘与相对气流的角度，从而增大水平尾翼面积及翼切面弯度，辅助舰载飞行器1进行增升。水平尾翼辅助装置外襟翼9、水平尾翼辅助装置内襟翼10左右分布式倾转，从而控制倾转角度及速率，使得水平尾翼辅助装置7脱离舰载飞行器1后在水中环境拥有自主运动能力。
本发明的工作过程为：舰载飞行器1成功起飞达到预定巡航速度后，机翼辅助装置2与舰载飞行器1脱离；在舰载飞行器1成功起飞与机翼辅助装置2脱离后，机翼辅助装置2自行落入水中环境，通过机翼辅助装置外襟翼5、机翼辅助装置内襟翼6左右分布式倾转，控制机翼辅助装置2向发射平台运动，简化回收过程；同样，舰载飞行器1成功起飞后，水平尾翼辅助装置7与舰载飞行器1 脱离，脱离后，通过水平尾翼辅助装置外襟翼9、水平尾翼辅助装置内襟翼10 左右分布式倾转，控制水平尾翼辅助装置7向发射平台运动，简化回收过程。

Claims (5)

1.一种装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器，包括舰载飞行器（1），其特征在于：还包括机翼辅助装置（2）和机身对接装置（3），所述机翼辅助装置（2）设置在舰载飞行器（1）的机翼上，对机翼进行延伸，机翼辅助装置（2）通过机身对接装置（3）与舰载飞行器（1）的机身可拆卸连接；当舰载飞行器（1）成功起飞达到预定巡航速度后，机翼辅助装置（2）与舰载飞行器（1）脱离；
还包括机翼辅助装置外襟翼（5）和机翼辅助装置内襟翼（6），所述机翼辅助装置外襟翼（5）和机翼辅助装置内襟翼（6）根据机翼辅助装置（2）的安装位置选择与机翼辅助装置（2）的前缘或后缘连接，且机翼辅助装置内襟翼（6）靠近舰载飞行器（1）机身安装，机翼辅助装置外襟翼（5）远离飞行器（1）机身安装；
通过机翼辅助装置外襟翼（5）、机翼辅助装置内襟翼（6）的上下倾转改变机翼前缘或后缘与相对气流的角度，从而增大机翼面积及翼切面弯度；
当所述机翼辅助装置（2）与舰载飞行器（1）脱离后，机翼辅助装置（2）自行落入水中环境，机翼辅助装置外襟翼（5）、机翼辅助装置内襟翼（6）左右分布式倾转，控制机翼辅助装置（2）向发射平台运动；
还包括水平尾翼辅助装置（7）和水平尾翼对接装置（8），所述水平尾翼辅助装置（7）通过水平尾翼对接装置（8）与舰载飞行器（1）的水平尾翼拼接，用以增加水平尾翼的面积；
还包括水平尾翼辅助装置外襟翼（9）和水平尾翼辅助装置内襟翼（10），所述水平尾翼辅助装置外襟翼（9）、水平尾翼辅助装置内襟翼（10）与水平尾翼辅助装置（7）的前缘或后缘连接；通过水平尾翼辅助装置外襟翼（9）、水平尾翼辅助装置内襟翼（10）的上下倾转改变水平尾翼前缘或后缘与相对气流的角度，从而增大水平尾翼面积及翼切面弯度；
当所述水平尾翼辅助装置（7）与舰载飞行器（1）脱离后，水平尾翼辅助装置外襟翼（9）、水平尾翼辅助装置内襟翼（10）左右分布式倾转，控制水平尾翼辅助装置（7）向发射平台运动。
2.根据权利要求1所述的装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器，其特征在于：所述机翼辅助装置（2）采用套接或拼接的方式设置在舰载飞行器（1）的机翼上。
3.根据权利要求2所述的装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器，其特征在于：当所述机翼辅助装置（2）与舰载飞行器（1）的机翼套接时，机翼辅助装置（2）采用中空结构；此时，机翼辅助装置（2）包括机翼辅助装置上段盖（21）和机翼辅助装置下段盖（22），并且，机翼辅助装置上段盖（21）和机翼辅助装置下段盖（22）的面积均大于舰载飞行器（1）机翼的面积。
4.根据权利要求2所述的装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器，其特征在于：当所述机翼辅助装置（2）与舰载飞行器（1）的机翼拼接时，机翼辅助装置（2）采用整体实心结构。
5.根据权利要求4所述的装备模块化机翼起飞辅助装置的舰载飞行器，其特征在于：还包括机翼对接装置（4），当所述机翼辅助装置（2）与舰载飞行器（1）的机翼拼接时，机翼辅助装置（2）根据安装空间选择与舰载飞行器（1）机翼的前缘或后缘拼接，再通过机身对接装置（3）和机翼对接装置（4）共同将机翼辅助装置（2）与舰载飞行器（1）连接。
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