[发明专利]一种可短距起降的轻小型飞翼载人机

说明书

技术领域

本发明涉及一种可短距起降的2—3座轻小型飞翼飞机，属于航空飞行器中固定翼飞机设计技术领域。

背景技术

作为一种非常规的气动布局，飞翼飞机采用翼身融合和无尾布局，具有很多独有的优越性，如：高升力低阻力；气动一体化设计等。

由于无平尾，它的操纵舵面位于机翼后缘，尾力臂短，一方面，导致纵向操纵舵面效率低；另一方面，飞翼翼型不能选择升力系数大的正弯度翼型，不能使用增升装置，因为这样的翼型低头力矩不能配平；这些导致了飞翼的起飞降落性能差，操纵效率低，大大限制了飞翼飞机的普及和应用。

轻小型飞机是通用航空飞机的一个部分，具有起降方便、使用灵活等特点，己成为航空领域不可缺少的重要组成部分。目前多采用常规布局，技术成熟，安全性高，性能满足常规要求。

发明内容

根据本发明，通过了一种具有短距起降（STOL）能力的飞翼布局的轻小型飞机的研制。该轻小型飞机，采用飞翼布局，能够充分利用飞翼布局高升低阻的优势，具有不逊于常规布局飞机的巡航性能，同时，采用引入矢量力的方式，能够大幅度提升起飞降落能力，实现多数普通场地，例如操场，楼顶等场所的起飞和着陆，对于轻小型飞机而言具有重要意义。以国产小鹰500为例，在二者的设计巡航速度同为300km/h的情况下,小鹰500（5座）的起飞滑跑距离为410米，而根据本发明的一个实施例（3座）的飞翼滑跑距离仅为30米。

在参数选择上，采用大功率重量比，小翼载荷的参数设计，可以进一步提高短距起降的能力。但其带来的缺点是巡航速度损失较大，对于常规布局飞机该参数无法飞行在较大的巡航速度上。飞翼布局具有的低阻优势，可以弥补巡航速度损失。

综上述，与常规布局轻小型飞机相比，该发明能充分发挥飞翼的优势，保持不错的巡航性能，同时，通过引入矢量力，结合襟翼增升相关设计，还能显著提高起降性能。

根据本发明的一个方面，提供了一种可短距起降的轻小型飞翼载人机，其特征在于包括一体化的机身、机翼和驾驶舱，其中，驾驶舱与机身光滑过渡，且机翼与机身相互融合。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的2-3座飞翼载人机的整体示图。

图2是根据本发明的一个实施例的外翼段所采用的前缘缝翼和后缘缝翼的示图。

具体实施方式

为了充分发挥根据本发明的一个实施例的飞翼的“高升低阻”的优势，提高巡航性能，该飞翼采用了驾驶舱（3）与机身（2）、机翼（1）的一体化设计，实现了驾驶舱（3）与机身（2）的光滑过渡以及机翼（1）机身（2）的融合。在根据本发明的一个具体实施例中，驾驶舱（3）中设有3个座位，前排一座为驾驶员位置，后排两座为乘客位置，乘客座位后面的后半段驾驶舱（3）为放置行李空间。后排两座乘客位置位于重心（10）附近，可解决乘客体重、数量的变动所带来的配平困难。

为了提供短距起降能力，根据本发明的一个实施例采用了在机身（2）的前部、重心（10）之前处加装一对可倾转螺旋桨（6）的设计布局，其体轴前向力作为主动力，升力方向力可以产生直接的升力和抬头力矩，既能平衡部分重量以降低最小飞行速度，又能平衡较大迎角下使用增升装置起飞着陆时飞翼产生的低头力矩。同时，机翼设计采用前缘襟翼（14）和后缘襟翼（9）相结合的增升装置，在矢量力提供配平力矩的情况下，实现短距起降能力。

为了具有短距起降能力，充分挖掘飞翼的短距起降性能，根据本发明的短距起降轻小型飞翼包括以下特征中的一或多个：

－可倾转螺旋桨（6）

为了具有短距起降能力，根据本发明的一个实施例的短距起降轻小型飞翼采用在机身（2）前部，飞翼的重心（10）之前两侧布置一对可倾转螺旋桨（6）的设计布局，其体轴向力作为发动机主动力，升力方向力作为重心前矢量力，可以产生直接的升力和抬头力矩，力的效果在于可分担一部分重力，降低最小飞行速度，力矩效果在于能够平衡较大迎角下使用增升装置起飞、着陆时飞翼产生的低头力矩，配合襟翼等增升装置的使用。

根据一个具体实施例，可倾转螺旋桨（6）与重心（10）的距离选择在36%平均气动弦处，在满足起飞着陆任务段，力矩配平的条件下，具有可观的推力和力矩，利用率较高。相比主动力和矢量力单独分别提供，可倾转方式，能够在同功率下，达到两个方向功率的最大利用。

－双发动机（5）同步驱动

采用两幅位于机身（2）中部的发动机（5），同步并联驱动一对螺旋桨（6），从而保证单发失效情况下两侧螺旋桨仍能同步工作，提高了安全性。

－滑流舵面