CN113830283A - 配备喷气装置的机翼 - Google Patents

Abstract

该发明公开了一种配备喷气装置的机翼，简称“自主喷气机翼”，属于机翼结构的基础发明。其机械结构和尺寸、制作工艺和设备与传统机翼基本相同，只在局部进行了完善与改造，提高了新机翼的性能。从机翼前端的进气口吸入空气，经过压气机对空气做功后，通过主动控制沿机翼上表面喷气口的高速向后的射流，实现了自主控制机翼的升力和推力，提高了飞行能力和飞行安全。可以替代传统机翼的各种复杂的增升装置，克服了传统机翼存在的被动产生升力的缺陷。该发明技术成熟，结构简单，制作容易。成品可靠性高、寿命长，适合各种用途飞机的需要，也适应各种严苛环境的使用。比如：水上环境、高原环境、极地环境等。

Description

配备喷气装置的机翼

技术领域

本发明涉及一种配备喷气装置的机翼(Wing With Jet Device)，以下简称“自主喷气机翼(Autonomous Jet Wing)”。属于机翼结构的基础发明。

背景技术

传统固定翼飞机，只有当机翼相对于空气高速流动时，才能被动产生足够的升力，支持飞机正常飞行。被动产生升力是传统机翼天生的缺陷，造成了传统固定翼飞机起飞和降落过程的艰难、危险与操纵复杂的后果。

发明内容

本发明的创新思想是：变传统的空气不动让机翼运动产生升力的被动模式，创造性改变为机翼不动主动控制机翼上表面空气流动的主动产生升力模式，实现升力的自主控制，进而实现自由飞翔的目标。

本发明的工作原理是：从机翼前端的进气口吸入空气，经过压气机对空气做功后，在机翼前端上部的排气口沿机翼表面向后高速喷出，机翼上表面的高速射流对机翼产生向上的升力同时也产生向前的推力。

本发明的目的是：提供一种能自主控制升力的配备喷气装置的机翼。克服了传统机翼存在的缺陷。

本发明是用以下技术方案来实现上述目的的。

本发明配备喷气装置的机翼，其机械结构和尺寸及制造工艺和设备与传统机翼基本相同，只在局部进行了完善与改造，提高了新机翼的性能。通过从机翼前端的进气口吸入空气，经过压气机对空气做功后，沿机翼上表面的排气口高速向后方的射流，实现了自主控制机翼的升力和推力。可以替代传统机翼的各种复杂的增升装置。对于没有提及的部件与装置，依常规处理即可。

自主喷气机翼结构方面改进分述如下：

1、吸气口与吸气室

在机翼前端的前部——巡航时与来流方向垂直的驻点及附近位置，沿翼展方向做成长条状的吸气口，吸气口朝向与来流平行，吸气口与机翼内部增加的中空的也沿翼展方向配套布置的吸气室对应连通。

2、排气口与排气室

在机翼前端的上部——巡航时与来流方向平行的切点及附近位置，沿翼展方向做成长条状的排气口，排气口朝向向后且与机翼上表面平行，排气口与机翼内部增加的中空的也沿翼展方向配套布置的排气室对应连通。

3、吸气室与排气室

机翼内部吸气室及排气室，排列方向与翼展方向一致，互相隔断不相通，与吸气口及排气口对应的气流用量相适应，吸气室及排气室从翼尖到翼根由细变粗，并且在翼根的结构分离面的对应位置做成对接口，以便通过管道实现和压气机的吸气口及排气口的对应连通。

4、吸气口与排气口

为了防止进气气流和排气气流在工作时发生短路、干扰现象，破坏气流工作稳定，引起升力效果恶化现象，造成失速事故。应当加大进气口与排气口的距离。甚至可以在机翼上表面只做排气口，而把进气口做到飞机机身前部的合适位置——机头等处。

5、吸气、排气装置与压气机

机翼上的吸气、排气装置与发动机、压气机组件分开布置，使机翼结构更简单、重量更轻便。笨重的发动机、压气机组件布置在机身合适位置，通过管道与吸气、排气装置相连通。更有利于飞机整体布局优化，设计科学合理。

自主喷气机翼为了适应主动高速喷流的工作特点，在气动力方面对机翼结构和尺寸方面改进分述如下：

1、采用薄翼翼型，提高高速飞行能力。自主喷气机翼因为升力自主控制，起飞、降落容易，飞行自由灵活；又由于新机翼只有管道部件，结构简单。因此特别适合做成薄翼翼型。减少了飞行阻力，提高了飞行速度。

2、升力相同时，翼展变短，弦长变长，飞行阻力变小，速度更高。

为了让高速射流充分产生升力，可沿高速射流方向加长机翼的弦长。新机翼的上表面就能做的平直且宽大，从而实现升力最大。另外机翼上部的高速射流与巡航时来流方向基本一致，可以减少飞行阻力，提高飞行速度。平直且宽大的机翼，具有优秀的滑翔能力，即便发动机熄火，也能滑翔降落，飞行特别安全。

本发明自主喷气机翼具有如下的优点和效果：

1、自主喷气机翼，具有结构简单，性能可靠，与压气机配合使用，能实现自主控制机翼升力的变化，提高了飞行能力和飞行安全。可以替代传统机翼的各种复杂的增升装置。

2、技术成熟，制作容易，制造成本低，易于推广。

3、可靠性高、寿命长。

4、应用范围广，作用大，可适应各种专门用途飞机的需要，也能适应各种严苛环境使用。比如：水上环境、高原环境、极地环境等。

附图说明

图1是传统超临界机翼翼型剖面结构简图，只显示关键改进部位，其它结构省略。

图2是低速吊运、水上型超临界自主喷气机翼翼型剖面结构简图，只显示关键改进部位，其它结构省略。

图3是高速运输型超临界自主喷气机翼翼型剖面结构简图，只显示关键改进部位，其它结构省略。吸气口与吸气室在飞机机头位置，按常规处理即可。

图中：1-吸气口；2-吸气室；3-隔断；4-排气口；5-排气室；6-下蒙皮；7-前蒙皮；8-改进后的上蒙皮；9-传统的上蒙皮；10-巡航时来流方向虚线表示对比用的假想蒙皮

具体实施方式

为了使本发明的技术方案更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明作详细说明。此处的实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

该自主喷气机翼，其机械结构和尺寸及制作工艺和设备与传统机翼基本相同，仅仅对机翼做了相应的完善和改造。吸气口1开口方向与巡航时来流方向10一致，开口位置在驻点的附近，从翼尖到翼根长条状分布，吸气室2对应分布，从翼尖到翼根由细到粗。并且在翼根的结构分离面对应位置做成对接口。同样的排气口4最佳开口方向沿机翼上表面平行向后，开口位置在巡航时来流与机翼上表面的切点的附近，从翼尖到翼根长条状分布，排气室5对应分布，从翼尖到翼根由细变粗，并且在翼根的结构分离面对应位置做成对接口。吸气室2与排气室5被隔断3隔断不相通。

该自主喷气机翼，最佳适用翼型为传统超临界翼型。

高速运输型机翼：机头吸气、机翼上表面向后喷气、机翼中置。

低速吊运、水上型机翼：机翼前端吸气、机翼上表面向后喷气、机翼上置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形，仍属于本专利的保护范围。

Claims (3)

1.一种配备喷气装置的机翼，其机械结构和尺寸及制造工艺和设备与传统机翼基本相同，只在局部进行了完善与改造，提高了新机翼的性能；其特征在于该自主喷气机翼的前端的前部制作成沿翼展方向分布的长条状、方向朝前的吸气口，该吸气口与机翼内部中空的也沿翼展方向配套布置的吸气室对应连通，且该吸气室在翼根的结构分离面相应位置做成对接口，以便与压气机的吸气口相连通；同样的该自主喷气机翼的前端的上部制作成沿翼展方向分布长条状、方向向后的排气口，该排气口与机翼内部中空的也沿翼展方向配套布置的排气室对应连通，且该排气室在翼根的结构分离面相应位置做成对接口，以便与压气机的排气口相连通；该自主喷气机翼内部沿翼展方向分布的吸气室与排气室互相隔断不相通。

2.根据权利要求1所述的配备喷气装置的机翼，其特征在于该机翼前端前部的吸气口，最佳开口方向在巡航时与来流方向一致，最佳开口位置在巡航时与来流方向垂直的驻点及附近位置，沿翼展方向做成长条状的吸气口，对应分布的吸气室从翼尖到翼根由细变粗，与吸气量相适应，这样可保证在巡航时吸气量最大；同样的该自主喷气机翼前端上部的排气口，最佳开口方向沿机翼上表面平行且方向向后，最佳开口位置在巡航时与来流方向一致的机翼上表面前端的切点及附近位置，沿翼展方向做成长条状的排气口，对应分布的排气室从翼尖到翼根由细变粗，与排气量相适应。

3.根据权利要求1所述的配备喷气装置的机翼，其特征在于仅在机翼前端上部制作排气口及排气室等相关装置，而把吸气口制作到飞机机身的前部，开口方向保持在巡航时与来流方向一致，吸气口位置在机头或机身前部合适的位置，并且吸气口在巡航时与来流方向垂直。这样可保证在巡航时吸气量最大，吸气口形状为圆孔或扁圆孔或进气口与机体高度融合配套的合适形状。

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