CN113562160A - 一种改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于飞机气动布局设计领域，特别涉及一种改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法。包括：当飞机的迎角不大于第一迎角阈值时：控制前翼偏度为第一预定偏度，所述第一预定偏度为固定值；当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度随飞机的迎角的变化而改变；当飞机的迎角大于第二迎角阈值时：控制前翼偏度为第三预定偏度，所述第三预定偏度为固定值。本申请的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，能够在不修改飞机气动布局及前翼作动机构的前提下，有效改善鸭式布局飞机迎角俯仰力矩特性，提高飞机在负迎角下的抬头控制能力。

Description

一种改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法
技术领域
本申请属于飞机气动布局设计领域，特别涉及一种改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法。
背景技术
对于鸭式布局的战斗机，前翼(也称为鸭翼)是重要的俯仰控制面，飞机通常在正迎角下采用前翼负偏提供低头力矩，负迎角下采用前翼正偏提供抬头力矩，进行飞机的俯仰力矩控制。
由于前翼的作动机构的行程有限，所以鸭式布局的战斗机的前翼往往能够使用较大的负偏度，而能够使用的正偏度往往比较小。由于无法使用较大的正偏度，很多鸭式布局战斗机在负迎角下缺少抬头控制能力，如果飞机的抬头能力不足，飞机将可能维持在负迎角状态，无法及时恢复到小迎角状态，从而导致飞机的失控。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，包括：
当飞机的迎角不大于第一迎角阈值时：
控制前翼偏度为第一预定偏度，所述第一预定偏度为固定值；
当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度随飞机的迎角的变化而改变；
当飞机的迎角大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第三预定偏度，所述第三预定偏度为固定值。
在本申请的至少一个实施例中，所述第一预定偏度为所述前翼作动机构允许使用的最大负偏度。
在本申请的至少一个实施例中，所述第一迎角阈值为-5度，所述第一预定偏度的取值在-50～-80度之间。
在本申请的至少一个实施例中，
当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度与飞机的迎角的呈负相关关系。
在本申请的至少一个实施例中，
当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第三迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度与飞机的迎角的呈正相关关系；
当飞机的迎角大于第三迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度与飞机的迎角的呈负相关关系；
所述第三迎角阈值大于第一迎角阈值，且小于第二迎角阈值。
在本申请的至少一个实施例中，所述第二迎角阈值为0度。
在本申请的至少一个实施例中，所述第二迎角阈值小于0度。
在本申请的至少一个实施例中，通过低速风洞试验，确定所述前翼的使用偏转角度以及适用的迎角范围。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，能够在不修改飞机气动布局及前翼作动机构的前提下，有效改善鸭式布局飞机迎角俯仰力矩特性，提高飞机在负迎角下的抬头控制能力。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的鸭式布局飞机前翼负偏示意图；
图2是本申请一个实施方式的鸭式布局飞机前翼正偏示意图；
图3是本申请一个实施方式的前翼偏度随迎角变化曲线示意图；
图4是本申请第二个实施方式的前翼偏度随迎角变化曲线示意图；
图5是本申请第三个实施方式的前翼偏度随迎角变化曲线示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图5对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，包括：
首先设定飞机的迎角的第一迎角阈值以及第二迎角阈值。
当飞机的迎角不大于第一迎角阈值时：
控制前翼偏度为第一预定偏度，第一预定偏度为固定值；
当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，第二预定偏度随飞机的迎角的变化而改变；
当飞机的迎角大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第三预定偏度，第三预定偏度为固定值。
本申请的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，鸭式布局飞机的前翼通过前翼转轴安装在机身上，前翼可以绕转轴偏转，如图1所示为前翼负偏示意图，如图1所示为前翼正偏示意图。
在本申请的优选实施例中，飞机的迎角的第一迎角阈值为负值，第二迎角阈值为正值。第一预定偏度优选为前翼作动机构允许使用的最大负偏度。在本申请的一个实施方式中，第一迎角阈值为-5度，第一预定偏度的取值在-50～-80度之间，第二迎角阈值一般大于30度，第三预定偏度的取值在-50～-80度之间。
在本申请的一个实施方式中，当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：控制前翼偏度为第二预定偏度，第二预定偏度与飞机的迎角的呈负相关关系，如图3所示。
本申请的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，当飞机的迎角位于第一迎角阈值与第三迎角阈值之间时，还分为：
当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第三迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，第二预定偏度与飞机的迎角的呈正相关关系；
当飞机的迎角大于第三迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，第二预定偏度与飞机的迎角的呈负相关关系；
第三迎角阈值大于第一迎角阈值，且小于第二迎角阈值。
在本申请的一个实施方式中，第二迎角阈值为0度，如图4所示。
在本申请的一个实施方式中，第二迎角阈值小于0度，如图5所示。
本申请的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，通过低速风洞试验，确定前翼的使用偏转角度以及适用的迎角范围。
本申请的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，通过控制前翼的偏度在小迎角范围内随迎角的变化而改变，当飞机的负迎角以及正迎角超过一定的限制值后，将前翼偏度设置为负偏度，能够在不修改飞机气动布局及前翼作动机构的前提下，有效改善鸭式布局飞机迎角俯仰力矩特性，提高飞机在负迎角下的抬头控制能力。本申请适用于现役鸭式布局飞机的改进设计，同时适用于新型鸭式布局飞机的方案设计。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，其特征在于，包括：
当飞机的迎角不大于第一迎角阈值时：
控制前翼偏度为第一预定偏度，所述第一预定偏度为固定值；
当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度随飞机的迎角的变化而改变；
当飞机的迎角大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第三预定偏度，所述第三预定偏度为固定值。
2.根据权利要求1所述的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，其特征在于，所述第一预定偏度为所述前翼作动机构允许使用的最大负偏度。
3.根据权利要求2所述的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，其特征在于，所述第一迎角阈值为-5度，所述第一预定偏度的取值在-50～-80度之间。
4.根据权利要求1所述的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，其特征在于，
当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度与飞机的迎角的呈负相关关系。
5.根据权利要求1所述的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，其特征在于，
当飞机的迎角大于第一迎角阈值，且不大于第三迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度与飞机的迎角的呈正相关关系；
当飞机的迎角大于第三迎角阈值，且不大于第二迎角阈值时：
控制前翼偏度为第二预定偏度，所述第二预定偏度与飞机的迎角的呈负相关关系；
所述第三迎角阈值大于第一迎角阈值，且小于第二迎角阈值。
6.根据权利要求5所述的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，其特征在于，所述第二迎角阈值为0度。
7.根据权利要求5所述的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，其特征在于，所述第二迎角阈值小于0度。
8.根据权利要求1所述的改善飞机俯仰力矩特性的前翼使用方法，其特征在于，通过低速风洞试验，确定所述前翼的使用偏转角度以及适用的迎角范围。
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