CN208102309U - 三翼面布局垂直起降通用飞机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了三翼面布局垂直起降通用飞机，包括：机翼、机身、尾翼、鸭翼、动力装置、连接装置、推进系统和鸭翼共轴旋转装置；动力装置包括第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置；机身的顶部设置鸭翼，鸭翼的两端分别设置第一动力装置和第二动力装置，机身外部的两侧且鸭翼的下方分别设置机翼，机翼的下方设置连接装置，连接装置的两侧分别设置第三动力装置和第四动力装置，机身的底部设置尾翼，推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置在机身的内部，解决了通用飞机升力不够，无法实现直接力控制，静不稳定度低，起降性能低，安全可靠性差、机翼载荷重，起飞质量低，使用成本高的缺点。

Description

三翼面布局垂直起降通用飞机

技术领域

本实用新型涉及起降飞机领域，特别是涉及三翼面布局垂直起降通用飞机。

背景技术

通用飞机包括从事工业、农业、林业、渔业、矿业、建筑业的作业飞行和医疗卫生、抢险救灾、气象探测、海洋监测、科学试验、遥感测绘、教育训练、文化体育、旅游观光等方面的飞行活动。已有的通用飞机采用的是常规气动布局，飞机的常规气动布局是指机翼、尾翼两翼面的布局。

通用飞机是全部飞机类型中，数量最多、型号最多的机种。包括了小型飞机、大型涡轮和螺旋桨飞机等。通用飞机的用途广泛，涉及空中巡逻、空中救助、小型专线货运、资源勘测、农林防护、飞行员培训、公司通勤、私人公务、休闲观光等方方面面，按照不同的分类方法，有不同的划分。

通用飞机的起飞、降落都有条件的约束，比如需要宽阔的起飞跑道、特殊的场地要求、较大的起飞场地；通用飞机动力装置主要为涡桨发动机、涡轴发动机而且动力单一，由于空间以及动力的限制，导致动力无法实现倾转。

一般飞机的常规布局是指机翼、尾翼两翼面的布局。常规布局加一个水平前翼构成三翼面布局，它不但仍能保持近距鸭翼脱体涡对机翼有利干扰，而且三翼面同时操纵提高了操纵效率，减小了配平阻力，并且三翼面布局对于实现飞机直接力控制及保证足够的低头恢复力矩，改善大迎角特性，提高最大升力。

飞机飞行需要克服两种力—重力和阻力。重力是由飞机的气动面，即机翼和尾翼产生的升力平衡的；阻力则是由发动机提供的推力克服的。正常飞机的起飞过程就是飞机在发动机的推动下，克服阻力向前滑跑，当滑跑速度足够大到使机翼产生的升力大于飞机的重量时，飞机就可以离开地面升空飞行了。而垂直起落飞机由于不需要滑跑，就不可能由机翼产生平衡重力的升力，所以要实现垂直起降，就只能把希望寄托到飞机的动力设备—发动机上了。垂直起降飞机就是由发动机提供向上的推力来克服重力实现垂直起降的。垂直起降飞机产生升力的办法有三个，一个是偏转发动机的喷管，第二种是直接使用升力发动机提供升力，第三个是前两种办法的组合，同时使用升力发动机和主发动机。

具有垂直起降能力的飞机不需要专门的机场和跑道，降低了使用成本。垂直起降飞机的优点如下：垂直起降飞机只需要很小的平地就可以起飞和着陆，所以在战争中飞机可以分散配置，便于伪装，不易被敌方发现，大大提高了飞机的战场生存率；由于垂直起降飞机即使在被毁坏的机场跑道上或者是前线的简易机场上也可以升空作战，所以出勤率也大幅提高，并且对敌方的打击具有很高的突然性。

综上所述，结合三翼面飞机的三翼面布局飞机能提供更大的升力、能更有效地实现直接力控制、能够增大静不稳定度,可以大大改善飞机的起降性能、可使飞机的可靠安全性增加、可减轻机翼上的载荷,全机载荷分配更为合理、在相同的外形尺寸下,其起飞质量可增加50％；同时，垂直起降具有垂直的机场和跑道，降低了使用成本，设计了三翼面布局垂直起降通用飞机。

实用新型内容

为解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了三翼面布局垂直起降通用飞机，解决了通用飞机升力不够，无法实现直接力控制，静不稳定度低，起降性能低，安全可靠性差、机翼载荷重，起飞质量低，使用成本高的缺点。

本实用新型采用的技术方案是：三翼面布局垂直起降通用飞机，包括：机翼、机身、尾翼、鸭翼、动力装置、连接装置、推进系统和鸭翼共轴旋转装置；动力装置包括第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置；机身的前端设置鸭翼，鸭翼的两端分别设置第一动力装置和第二动力装置，机身外部的两侧且鸭翼的后方分别设置机翼，机翼的后方设置连接装置，连接装置的两侧分别设置第三动力装置和第四动力装置，机身的后端设置尾翼，推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置在机身的内部。

优选地，推进系统和鸭翼共轴旋转装置用于控制动力装置的动力方向，实现飞机的垂直起降和飞机飞行过程中动力方向的改变，推进系统和鸭翼共轴旋转装置的主控芯片为FPGA XC3S200-4VQG100C。

优选地，第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置为涡喷，且第一动力装置、第二动力装置、第三动力装置和第四动力装置在同一平面上。

优选地，三翼面布局垂直起降通用飞机为三翼面布局。

优选地，机翼为上单翼布局，尾翼为T型尾翼。

优选地，连接装置的形状设置为翼型。

优选地，机身的横向长度：鸭翼到机翼的横向距离：机翼到连接件的横向距离：连接件到尾翼的横向距离的比值为，1：0.3：0.4：0.2；机身中轴线到第四动力装置的纵向距离：第四动力装置到尾翼的纵向距离：尾翼到机翼的纵向距离的比值为0.15：0.1：0.6。

本实用新型三翼面布局垂直起降通用飞机的有益效果是如下：

1.三翼面布局垂直起降通用飞机采用三翼面布局，能够提供更大的升力，更有效的实现直接力控制，增大静不稳定度，充分发挥主动控制技术的潜力，大大改善飞机起降性能，增加了飞机的可靠安全性，增加了起飞质量，其起飞质量可增加50％。

2.连接装置的形状设置为翼型，增加了飞机的动力，减小了阻力。

3.机翼为上单翼布，尾翼为T型尾翼，使四个动力装置、鸭翼、机翼、尾翼之间进行调整，从而飞机在飞行时气流不受干扰。

4.动力装置为涡喷，相比于通用飞机采用的螺旋桨动力装置体积小，动力足更有利于倾转和布局。

5.推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置于机身的内部，实现了垂直起降，垂直起降不需要专门的机场和跑道，降低了使用成本；垂直起降只需要很小的平地就可以起飞和着路；在垂直起降飞行过程中动力方向的任意调整。

6.鸭翼的两端分别设置第一动力装置和第二动力装置，连接装置的两侧分别设置第三动力装置和第四动力装置，保证了飞机前后左右的动力平衡。

附图说明

图1为本实用新型三翼面布局垂直起降通用飞机的主视图。

图2为本实用新型三翼面布局垂直起降通用飞机的俯视图。

图3为本实用新型三翼面布局垂直起降通用飞机的左视图。

图4为本实用新型三翼面布局垂直起降通用飞机的垂直起降动力装置旋转90°的视图。

附图标记：1-机翼、2-机身、3-尾翼、4-鸭翼、5-连接装置、6-第一动力装置、7-第二动力装置、8-第三动力装置、9-第四动力装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1至图4所示，三翼面布局垂直起降通用飞机，包括：机翼1、机身2、尾翼3、鸭翼4、动力装置、连接装置5、推进系统和鸭翼共轴旋转装置；动力装置包括第一动力装置6、第二动力装置7、第三动力装置8和第四动力装置9；机身2的前端设置鸭翼4，鸭翼4的两端分别设置第一动力装置6和第二动力装置7，所述机身2外部的两侧且鸭翼4的后方分别设置机翼1，机翼1的后方设置连接装置，连接装置5的两侧分别设置第三动力装置8和第四动力装置9，机身2的后端设置尾翼3，推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置在机身2的内部。

本实施方案在实施时，三翼面布局垂直起降通用飞机，和通用飞机一样，均包括：机翼1、机身2、尾翼3、鸭翼4、推进系统和鸭翼共轴旋转装置、动力装置和连接装置5；机身2的顶部设置鸭翼4，机身2外部的两侧且鸭翼4的下方分别设置机翼1，机翼1的下方设置连接装置，机身2的底部设置尾翼3。

三翼面布局垂直起降通用飞机的机翼1、机身2、尾翼3和鸭翼4为三翼面布局，能够提供更大的升力，更有效的实现直接力控制，增大静不稳定度，充分发挥主动控制技术的潜力，大大改善飞机起降性能，增加了飞机的可靠安全性，增加了起飞质量，其起飞质量可增加50％，机身2的顶部设置鸭翼4，鸭翼4的两端分别设置第一动力装置6和第二动力装置7，连接装置5的两侧分别设置第三动力装置8和第四动力装置9，保证了飞机前后左右的动力平衡，推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置在机身2的内部，使三翼面布局垂直起降通用飞机可以垂直起降，垂直起降不需要专门的机场和跑道，降低了使用成本；垂直起降只需要很小的平地就可以起飞和着路；在垂直起降飞行过程中动力方向的任意调整。

本方案的推进系统和鸭翼共轴旋转装置用于控制动力装置的动力方向，实现飞机的垂直起降和飞机飞行过程中动力方向的改变，推进系统和鸭翼共轴旋转装置的主控芯片为FPGA XC3S200-4VQG100C。

本实施方案在实施时，推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置于机身2内部，实现了飞机的垂直起降，不需要跑道，节约成本。

本方案的第一动力装置6、第二动力装置7、第三动力装置8和第四动力装置9为涡喷，且第一动力装置6、第二动力装置7、第三动力装置8和第四动力装置9在同一平面上。

本实施方案在实施时，第一动力装置6、第二动力装置7、第三动力装置8和第四动力装置9为涡喷，相比于通用飞机采用的螺旋桨动力装置体积小，动力足更有利于倾转和布局。

本方案的三翼面布局垂直起降通用飞机为三翼面布局。

本方案的机翼1为上单翼布局，尾翼3为T型尾翼。

本实施方案在实施时，使四个动力装置、鸭翼、机翼、尾翼之间进行调整，从而飞机在飞行时气流不受干扰。

本方案的连接装置5的形状设置为翼型。

本实施方案在实施时，增加了飞机的起飞动力，减小了阻力。

机身的横向长度：鸭翼到机翼的横向距离：机翼到连接件的横向距离：连接件到尾翼的横向距离的比值为，1：0.3：0.4：0.2；机身中轴线到第四动力装置的纵向距离：第四动力装置到尾翼的纵向距离：尾翼到机翼的纵向距离的比值为0.15：0.1：0.6。

Claims (6)

1.三翼面布局垂直起降通用飞机，其特征在于，包括：机翼(1)、机身(2)、尾翼(3)、鸭翼(4)、动力装置、连接装置(5)、推进系统和鸭翼共轴旋转装置、；所述动力装置包括第一动力装置(6)、第二动力装置(7)、第三动力装置(8)和第四动力装置(9)；所述机身(2)的前端设置鸭翼(4)，所述鸭翼(4)的两端分别设置第一动力装置(6)和第二动力装置(7)，所述机身(2)外部的两侧且鸭翼(4)的后方分别设置机翼(1)，所述机翼(1)的后方设置连接装置，所述连接装置(5)的两侧分别设置第三动力装置(8)和第四动力装置(9)，所述机身(2)的后端设置尾翼(3)，所述推进系统和鸭翼共轴旋转装置设置在机身(2)的内部。

2.根据权利要求1所述的三翼面布局垂直起降通用飞机，其特征在于，所述推进系统和鸭翼共轴旋转装置用于控制动力装置的动力方向，实现飞机的垂直起降和飞机飞行过程中动力方向的改变,所述推进系统和鸭翼共轴旋转装置的主控芯片为FPGA XC3S200-4VQG100C。

3.根据权利要求1所述的三翼面布局垂直起降通用飞机，其特征在于，所述第一动力装置(6)、第二动力装置(7)、第三动力装置(8)和第四动力装置(9)为涡喷，且第一动力装置(6)、第二动力装置(7)、第三动力装置(8)和第四动力装置(9)在同一平面上。

4.根据权利要求1所述的三翼面布局垂直起降通用飞机，其特征在于，所述三翼面布局垂直起降通用飞机为三翼面布局。

5.根据权利要求1所述的三翼面布局垂直起降通用飞机，其特征在于，所述机翼(1)为上单翼布局，所述尾翼(3)为T型尾翼。

6.根据权利要求1所述的三翼面布局垂直起降通用飞机，其特征在于，所述连接装置(5)的形状设置为翼型。