[发明专利]一种利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飞行控制的方法

说明书

本发明公开一种利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飞行控制的方法，属于航空技术领域。对于采用小展弦比的宽弦平板翼型机翼的板翼机，在左右两侧平板翼型机翼的翼梢垂直设置大型小翼，将若干驱动装置排列设置于航空器机翼的前缘上方，由驱动装置将高速气流沿弦向吹送到机翼上表面，使之快速流经机翼上表面与左右翼稍小翼内侧表面构成的箱体，利用流过翼稍小翼内外两侧表面空气的流速差，形成翼稍小翼的夹持力，增加飞行的稳定性，并在空中利用运动阻力和空气重力或在地面利用地效作用和空气重力，使翼稍小翼具备自动转回到垂直位置的能力，能够使倾斜的机翼改平而提高机翼的自持能力，同时大型翼稍小翼下反以后，还可以达到扩大机翼有效面积、降低翼载的目的。具有可以增加飞行稳定性，兼垂直起降和高速飞行两种飞行工况，效率提高、结构简单、操控直观、工作可靠等优点。

技术领域

本发明涉及一种利用翼面弦向吹气实现航空器垂直起降和飞行的方法，尤其是一种利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飞行控制的方法，属于航空技术领域。

背景技术

载人航空器可分为固定翼和旋转翼两大类，固定翼常见于水平起降航空器（如喷气式客机），而旋转翼常见于垂直起降航空器（如直升机）。就现有技术水平来说，固定翼航空器可以高速飞行，操作简便，但需依托跑道起降。旋转翼航空器可以垂直起降，不需依托跑道起降，适应性强，但是机理失调，操控复杂，飞行速度慢，燃油效率低。

目前，垂直起降航空器还存在一些无法克服的固有缺陷。一是效率太低，现在使用的垂直起降航空器推重比普遍等于甚至大于1，飞行效率低下，与固定翼航空器普遍小于0.5的推重比相比差距十分明显；二是受翼尖绝对速度必须小于音速的限制，旋转翼航空器的理论速度不能超过420公里/小时，飞行速度有极限；三是旋翼桨叶的挥舞产生机械振动，增加了铰链的磨损使可靠性总是不如固定翼航空器，可靠性低；四是两侧旋翼升力不均匀会导致旋转翼航空器发生横滚，在几秒钟内就会倾覆失控，横滚稳定性差；五是直升机的旋翼既提供了飞行的机动性，同时也造成了飞行操控的复杂性，操控复杂，使得操控负荷远远大于固定翼飞机，加大了人为失误的概率；六是旋翼直径和转速受到翼尖速度不能超过音速的限制，旋翼直径一般最大就是十几米，航空器尺寸受限，无法做大；七是直升机虽然发展了近70年，但飞行机理内在的协调性差，充满了先天性的矛盾，飞行机理失调；八是很多新型复合式垂直起降航空器尝试采用固定翼，但是面临小面积固定翼效果有限而大面积固定翼会对垂直起降时的下洗气流造成遮挡的矛盾。

总之，垂直起降航空器的上述缺陷来源于机翼既要兼顾垂直起降又要满足水平飞行两种飞行模式而产生的矛盾。而利用翼面弦向吹气的方法实现垂直起降能够很好兼容垂直起降和水平飞行两种飞行模式，是垂直起降航空器新的发展方向。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对板翼机在垂直起降和水平飞行中的稳定性和自持能力不高、机翼载荷大等问题，提出一种利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飞行控制的方法，提高稳定性和自持能力，使航空器能够可以很好地兼容垂直起降和高速飞行两种工况，简化飞行操控，提高飞行效率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用翼稍小翼改善航空器垂直起降和飞行控制的方法，对于采用小展弦比的宽弦平板翼型机翼的板翼机，在左右两侧平板翼型机翼的翼梢垂直设置大型小翼，将若干驱动装置排列设置于航空器机翼的前缘上方，由驱动装置将高速气流沿弦向吹送到机翼上表面，使之快速流经机翼上表面与左右翼稍小翼内侧表面构成的箱体，利用流过翼稍小翼内外两侧表面空气的流速差，形成翼稍小翼的夹持力，增加飞行的稳定性，并在空中利用运动阻力和空气重力或在地面利用地效作用和空气重力，使翼稍小翼具备自动转回到垂直位置的能力，能够使倾斜的机翼改平而提高机翼的自持能力。