[发明专利]一种变后掠短距起降固定翼飞行器

说明书

技术领域

本发明涉及航空飞行器设计领域，具体地说，涉及一种变后掠短距起降固定翼飞行器。

背景技术

固定翼飞行器一直受限于需要很大的高质量起降场地，为了减弱对起降场地的依赖，世界发达国家研发出各种垂直起降无人机。

双发薄饼状飞行器可以在大迎角状态下仍保持较大的升力系数而不至于失速，所以飞行器可以大于20度的较大迎角姿态起飞，从而缩短起飞/着陆距离，飞行中可以在30度以上仍不失速并可控。甚至当飞行器推重比大于1时，飞行器可以实现垂直起降和空中悬停。双发薄饼状飞行器的两个发动机间距较大，大直径桨叶使得全机大部分浸润面积在螺旋桨滑流内，当机翼展开时，机翼的一部分也处在螺旋桨滑流中。以飞行器为参考时，左侧螺旋桨逆时针旋转，右侧螺旋桨顺时针旋转，正好与飞行器翼尖涡流旋转方向相反，大大减小了翼尖涡引起的诱导阻力。

在现有技术中，薄饼状飞行器具有较小的翼载荷，加上整个薄饼状的机身都包裹在螺旋桨产生的高速滑流中，飞行器可以以大迎角短距起降，飞行器也是翼身融合或者说飞翼布局，大大降低了飞行阻力。飞行器的垂尾和平尾上的气动操纵面都在发动机螺旋桨高速滑流中，拥有很高的舵效，保证飞行器的低速状态下仍具有很好的操控性。

美国X-173及其军用型F-5U公开了一种典型双发薄饼状飞行器设计方案，该双发薄饼状飞行器采用的技术方案是主体包括两台伸出的发动机驱动两组大直径四叶螺旋桨；近似梯形的薄饼状机身，机身后部向两侧伸出的短小固定机翼，双垂尾。其不足之处是飞机的升阻比较低，巡航经济性较差，飞机的飞行包线较窄。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种变后掠短距起降固定翼飞行器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括二个螺旋桨、二台发动机、翼身连接转轴、机身、机翼、主起落架、升降副翼、垂尾，采用小展弦比的双发飞翼布局，两机翼位于机身外侧，且可绕翼身连接转轴同步向外侧向前展开，或向后向内机身侧折叠贴合，双垂尾位于机身上后部对称安装，升降副翼安装在机身后端位于两垂尾后部，螺旋桨与发动机连接，发动机对称安装在机身前部两侧端，两侧螺旋桨互为反向旋转，使机身表面与后侧的垂尾和升降副翼的操纵面处于螺旋桨滑流中，主起落架位于机身前部，机身尾部装有尾轮。

起落架为三点布置，在停放状态下主起落架使飞行器距地面间的迎角大于20度。

有益效果

本发明提出的变后掠短距起降固定翼飞行器，采用小展弦比的双发飞翼布局；在机身前部两侧各有一台发动机驱动相应的大直径螺旋桨，使整机大部分表面与后部的垂尾和升降副翼的操纵面处于高速螺旋桨滑流中，两侧机翼可同步向外向前展开，或向后向内机身侧折叠；当机翼向后折叠时，机翼与机身完全贴合，飞行器整体呈曲面流线型气动外形，升力面积大，减少飞行阻力。当机翼打开时飞行器翼展大大增加，使飞行器巡航经济性得到极大改善。利用螺旋桨、翼身升力体、可变后掠翼的合理配合，使飞行器拥有短距起降、高机动性和高巡航经济性能力。通过对翼身接合处优化，使机翼在展开和收起状态下飞行器都具有较小的飞行阻力。

变后掠短距起降固定翼飞行器采用薄饼状结构机身，实现大迎角状态起飞降落，各舵面处在螺旋桨高速滑流中，使飞行器在低速下仍具有良好的可操纵性，大大缩短起飞降落所用的跑道长度，降低对起降场地的要求，提高了飞行器飞行灵活性。

变后掠短距起降固定翼飞行器完成短距起飞后，可在高速飞行和高效巡航两种飞行状态下进行切换；当机翼展开后，飞行器的阻力增加很小值，但其升阻比大大提升，飞行器的巡航经济性得到提高，使飞行器同时拥有飞行速度、航程和续航能力,更加适用于实际任务需要。

变后掠短距起降固定翼飞行器在机翼展开前与机身完全贴合，保证飞行器整体的流线气动外形；机翼展开后，机身和机翼分裂断面仍保证机身是一个流线型升力体，即机翼展开和收起两种状态的阻力变化很小。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种变后掠短距起降固定翼飞行器作进一步详细说明。

图1为本发明变后掠短距起降固定翼飞行器机翼全收起后轴测图。

图2a为本发明变后掠短距起降固定翼飞行器机翼全收起后主视图。

图2b为本发明变后掠短距起降固定翼飞行器机翼全收起后侧视图。

图2c为本发明变后掠短距起降固定翼飞行器机翼全收起后俯视图。

图2d为图2c机身A-A横向截面示意图。

图3为本发明变后掠短距起降固定翼飞行器机翼展开时示意图。