一種大型貨運(yùn)飛機(jī)布局的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于飛機(jī)設(shè)計技術(shù)，涉及一種大型貨運(yùn)飛機(jī)布局，其包括機(jī)身(1)、駕駛艙(2)、機(jī)翼(3)、可收放的前三點式起落架(4)，可上翻的貨艙前門(5)、可上翻的貨艙后門(6)、位于機(jī)翼后部機(jī)身兩側(cè)的兩個由發(fā)動機(jī)安裝板(7)和動力機(jī)構(gòu)組成，在發(fā)動機(jī)安裝板(7)上有一個動力機(jī)構(gòu)安裝孔，動力機(jī)構(gòu)安裝在動力機(jī)構(gòu)安裝孔內(nèi)，動力機(jī)構(gòu)由俯仰導(dǎo)向環(huán)(8)、偏航導(dǎo)向環(huán)(9)、槳扇發(fā)動機(jī)(10)、俯仰轉(zhuǎn)軸(11)、偏航軸偏(12)及支撐桿(17)組成。本發(fā)明提高了貨運(yùn)飛機(jī)巡航效率、結(jié)構(gòu)效率和裝貨效率，降低了耗油率，減小了空機(jī)重量系數(shù)，增大了載油量和航程。
【專利說明】一種大型貨運(yùn)飛機(jī)布局

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機(jī)設(shè)計技術(shù)，涉及一種大型貨運(yùn)飛機(jī)布局。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的大型貨運(yùn)飛機(jī)，如俄羅斯的伊爾76，美國的C17、空客的A400M等飛機(jī)為專門設(shè)計的大型貨運(yùn)飛機(jī)，還有一類采用民用客改裝為貨運(yùn)飛機(jī)，前者均采用上單翼、T型尾翼布局，采用翼吊發(fā)動機(jī)、后機(jī)身開打開口艙門裝卸貨物，多輪多支柱式起落架，這類飛機(jī)的最大特點是技術(shù)成熟，能適應(yīng)各種復(fù)雜條件，實現(xiàn)貨物的空運(yùn)任務(wù)，采用民用客改裝為的貨運(yùn)飛機(jī)只能在條件較好的軍民用機(jī)場使用?，F(xiàn)有的大型貨運(yùn)飛機(jī)存在很多不足，第一、巡航效率不高，同等裝載條件下沒有飛翼布局飛機(jī)效率高；第二、結(jié)構(gòu)效率低，導(dǎo)致空機(jī)重量系數(shù)大，也影響了載油量和航程；第三、采用渦扇發(fā)動機(jī)，耗油率高；第四、由于后機(jī)身采用了 T型尾翼布局及大的艙門，往往后機(jī)身設(shè)計強(qiáng)度很高，剛度較大，造成空機(jī)重量系數(shù)大。第五、現(xiàn)有貨運(yùn)飛機(jī)采用后機(jī)身開大艙門，裝貨效率低，費時費力，對于超長件無能為力，限制了這種飛機(jī)的使用范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種新型的大型貨運(yùn)飛機(jī)，以便提高巡航效率、結(jié)構(gòu)效率和裝貨效率，降低耗油率，增大載油量和航程，減小空機(jī)重量系數(shù)。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種大型貨運(yùn)飛機(jī)布局，包括機(jī)身1、駕駛艙2、機(jī)翼3和可收放的前三點式起落架4，機(jī)翼3的翼根與機(jī)身I的側(cè)面中部連接為整體，其特征在于:
[0005](I)駕駛艙2位于機(jī)頭的上部，駕駛艙2的后端與機(jī)身I的前端連接為整體，機(jī)頭的下部為可上翻的貨艙前門5，機(jī)身I的尾部有一個可上翻的貨艙后門6，當(dāng)貨艙前門5處于關(guān)閉狀態(tài)時，貨艙前門5的外型面與駕駛艙2和機(jī)身I前端的外型面構(gòu)成一個整體光順型面，當(dāng)貨艙后門6處于關(guān)閉狀態(tài)時，貨艙后門6的外型面與機(jī)身I后端的外型面構(gòu)成一個整體光順型面；
[0006](2)機(jī)身I的尾部沒有垂直尾翼和水平尾翼；
[0007](3)在機(jī)翼3的后面、機(jī)身I的兩側(cè)各有一個由發(fā)動機(jī)安裝板7和動力機(jī)構(gòu)組成的推進(jìn)裝置，兩個推進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)相同并且安裝位置對稱；發(fā)動機(jī)安裝板7的內(nèi)邊緣與機(jī)身I的側(cè)面和機(jī)翼3翼根的后緣連接為整體，發(fā)動機(jī)安裝板7的板面向機(jī)身I的翼展方向水平伸展，在發(fā)動機(jī)安裝板7上有一個動力機(jī)構(gòu)安裝孔，動力機(jī)構(gòu)安裝在動力機(jī)構(gòu)安裝孔內(nèi)；動力機(jī)構(gòu)由俯仰導(dǎo)向環(huán)8、偏航導(dǎo)向環(huán)9、槳扇發(fā)動機(jī)10、俯仰轉(zhuǎn)軸11和偏航軸偏12組成；俯仰導(dǎo)向環(huán)8通過俯仰轉(zhuǎn)軸11安裝在動力機(jī)構(gòu)安裝孔的內(nèi)壁上，俯仰導(dǎo)向環(huán)8能繞俯仰轉(zhuǎn)軸11偏轉(zhuǎn)并可通過鎖定機(jī)構(gòu)鎖定，偏轉(zhuǎn)角度為偏轉(zhuǎn)角度為-180?180°，俯仰轉(zhuǎn)軸11的軸線與機(jī)身對稱面垂直；偏航導(dǎo)向環(huán)9通過偏航轉(zhuǎn)軸12與俯仰導(dǎo)向環(huán)8正交連接，偏航導(dǎo)向環(huán)9能繞偏航轉(zhuǎn)軸12偏轉(zhuǎn)并可通過鎖定機(jī)構(gòu)鎖定，偏轉(zhuǎn)角度為-180°?180° ;槳扇發(fā)動機(jī)10通過至少3個沿圓周均布的支撐桿17安裝在偏航導(dǎo)向環(huán)9內(nèi)。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點是:提供了一種新型的大型貨運(yùn)飛機(jī)，提高了巡航效率、結(jié)構(gòu)效率和裝貨效率，降低了耗油率，減小了空機(jī)重量系數(shù)，增大了載油量和航程。，

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)布局示意圖。
[0010]圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)布局的俯視圖。圖中，貨艙前門5和貨艙后門6都處于上翻狀態(tài)。
[0011]圖3是本發(fā)明中動力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。該圖是動力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生推力和俯仰操縱力的原理示意圖。
[0012]圖4是動力機(jī)構(gòu)產(chǎn)生推力和同時產(chǎn)生俯仰操縱力和偏航操縱力的原理示意圖。

【具體實施方式】
[0013]下面對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。參見圖1至圖4，一種大型貨運(yùn)飛機(jī)布局，包括機(jī)身1、駕駛艙2、機(jī)翼3和可收放的前三點式起落架4，機(jī)翼3的翼根與機(jī)身I的側(cè)面中部連接為整體，其特征在于:
[0014](I)駕駛艙2位于機(jī)頭的上部，駕駛艙2的高度為機(jī)頭總高度的1/3，駕駛艙2的底部設(shè)置有駕駛艙地板，駕駛艙2的后端與機(jī)身I的前端連接為整體，機(jī)頭的下部為可上翻的貨艙前門5，在貨艙前門5的后端兩側(cè)最大寬度位置處設(shè)置有復(fù)合型鉸鏈，當(dāng)貨艙前門5處于關(guān)閉狀態(tài)時，貨艙前門5的外型面與駕駛艙2和機(jī)身I前端的外型面構(gòu)成一個整體光順型面，當(dāng)貨艙前門5需要打開時，在操縱機(jī)構(gòu)的作用下，先將貨艙前門5向前推開一段距離，然后向上翻轉(zhuǎn)90°?120°，翻轉(zhuǎn)到駕駛艙2的上方，該機(jī)構(gòu)與現(xiàn)有安124飛機(jī)采用的機(jī)構(gòu)類似，機(jī)身I的尾部有一個可上翻的貨艙后門6，貨艙后門6的上部設(shè)置有鉸鏈，當(dāng)貨艙后門6處于關(guān)閉狀態(tài)時,貨艙后門6的外型面與機(jī)身I后端的外型面構(gòu)成一個整體光順型面，當(dāng)貨艙后門6需要打開時，在操縱機(jī)構(gòu)的作用下向上翻轉(zhuǎn)90°?100°，露出貨倉通道；
[0015](2)機(jī)身I的尾部沒有垂直尾翼和水平尾翼；
[0016](3)在機(jī)翼3的后面、機(jī)身I的兩側(cè)各有一個由發(fā)動機(jī)安裝板7和動力機(jī)構(gòu)組成的推進(jìn)裝置，兩個推進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)相同并且安裝位置對稱；發(fā)動機(jī)安裝板7的內(nèi)邊緣與機(jī)身I的側(cè)面和機(jī)翼3翼根的后緣連接為整體，發(fā)動機(jī)安裝板7的板面向機(jī)身I的翼展方向水平伸展，在發(fā)動機(jī)安裝板7上有一個動力機(jī)構(gòu)安裝孔，動力機(jī)構(gòu)安裝在動力機(jī)構(gòu)安裝孔內(nèi)；動力機(jī)構(gòu)由俯仰導(dǎo)向環(huán)8、偏航導(dǎo)向環(huán)9、槳扇發(fā)動機(jī)10、俯仰轉(zhuǎn)軸11和偏航軸偏12組成；俯仰導(dǎo)向環(huán)8通過俯仰轉(zhuǎn)軸11安裝在動力機(jī)構(gòu)安裝孔的內(nèi)壁上，俯仰導(dǎo)向環(huán)8能繞俯仰轉(zhuǎn)軸11偏轉(zhuǎn)并可通過鎖定機(jī)構(gòu)鎖定，俯仰導(dǎo)向環(huán)8的內(nèi)部中空，留有管、線、鋼索通道，俯仰導(dǎo)向環(huán)8偏轉(zhuǎn)角度為偏轉(zhuǎn)角度為-180?180°，俯仰轉(zhuǎn)軸11的軸線與機(jī)身對稱面垂直；偏航導(dǎo)向環(huán)9通過偏航轉(zhuǎn)軸12與俯仰導(dǎo)向環(huán)8正交連接，偏航導(dǎo)向環(huán)9能繞偏航轉(zhuǎn)軸12偏轉(zhuǎn)并可通過鎖定機(jī)構(gòu)鎖定，偏航導(dǎo)向環(huán)9的內(nèi)部中空，留有管、線、鋼索通道，偏航導(dǎo)向環(huán)9偏轉(zhuǎn)角度為-180°?180° ;槳扇發(fā)動機(jī)10通過至少3個沿圓周均布的支撐桿17安裝在偏航導(dǎo)向環(huán)9內(nèi)，槳扇發(fā)動機(jī)10采用燃油動力驅(qū)動，支撐桿17的內(nèi)部中空，留有管、線、鋼索通道，槳扇發(fā)動機(jī)需要的燃油管路、電氣線路、操縱鋼索通過俯仰導(dǎo)向環(huán)8、偏航導(dǎo)向環(huán)9、俯仰轉(zhuǎn)軸11、偏航軸偏12內(nèi)部的通道連接至機(jī)身I內(nèi)部的各操縱系統(tǒng)上，俯仰導(dǎo)向環(huán)8通過俯仰轉(zhuǎn)軸11安裝在動力機(jī)構(gòu)安裝孔的內(nèi)壁上，俯仰導(dǎo)向環(huán)8能繞俯仰轉(zhuǎn)軸11偏轉(zhuǎn)。
[0017]參見圖3和圖4，本發(fā)明的大型貨運(yùn)飛機(jī)飛行、操縱方式是:飛機(jī)采用主動控制技術(shù)，可根據(jù)飛機(jī)飛行狀態(tài)主動調(diào)節(jié)槳扇發(fā)動機(jī)10的推力13的方向，當(dāng)飛機(jī)前向飛行、滑跑起飛時，將槳扇發(fā)動機(jī)10的推力13調(diào)節(jié)成前后方向，提供向前推力，當(dāng)飛機(jī)需要俯仰操縱時，控制俯仰導(dǎo)向環(huán)8偏轉(zhuǎn)，帶動槳扇發(fā)動機(jī)10偏轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)推力13在航向上的分量為前進(jìn)推進(jìn)力14，在上下方向的分量為俯仰操縱力15，俯仰操縱力15提供飛機(jī)做俯仰運(yùn)動；飛機(jī)飛行時需要俯仰配平操縱又需要提供一定的偏航操縱，槳扇發(fā)動機(jī)10可在制俯仰導(dǎo)向環(huán)8、偏航導(dǎo)向環(huán)9的共同耦合作用下偏轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)推力在航向的的分量為前進(jìn)推進(jìn)力14，提供前進(jìn)推力，上下方向的分量為俯仰操縱力15，提供俯仰力矩，在左右方向的分量為偏航操縱力16，提供偏航力矩。當(dāng)飛機(jī)降落滑跑時，將槳扇發(fā)動機(jī)10轉(zhuǎn)向向前，此時推力反向，向后，相當(dāng)于給飛機(jī)一個反推力，使飛機(jī)快速減速。
[0018]本發(fā)明的工作原理是:由于采用了槳扇發(fā)動機(jī)，其重量輕、燃油效率高，可以大大降低飛機(jī)的耗油率，本發(fā)明采用了尾吊槳扇發(fā)動機(jī)，減少小翼吊發(fā)動機(jī)的缺點，減少了發(fā)動機(jī)對機(jī)翼的干擾，可提高飛機(jī)的巡航效率，本發(fā)明沒有垂直尾翼和水平尾翼，結(jié)構(gòu)簡單、降低了結(jié)構(gòu)重量，減小了空機(jī)重量系數(shù)，提高了全機(jī)結(jié)構(gòu)效率，結(jié)構(gòu)重量的降低可以使飛機(jī)在起飛總重一定的條件下增加載油量，從而增大飛機(jī)航程。本發(fā)明的貨倉前門、貨倉后門能全部打開，使飛機(jī)貨倉通暢，可前后同時裝卸貨物，大幅提高裝貨效率。
【權(quán)利要求】
1.一種大型貨運(yùn)飛機(jī)布局，包括機(jī)身(1)、駕駛艙(2)、機(jī)翼(3)和可收放的前三點式起落架(4)，機(jī)翼(3)的翼根與機(jī)身(1)的側(cè)面中部連接為整體，其特征在于: (1)駕駛艙(2)位于機(jī)頭的上部，駕駛艙(2)的后端與機(jī)身(1)的前端連接為整體，機(jī)頭的下部為可上翻的貨艙前門(5)，機(jī)身(1)的尾部有一個可上翻的貨艙后門(6)，當(dāng)貨艙前門(5)處于關(guān)閉狀態(tài)時，貨艙前門(5)的外型面與駕駛艙(2)和機(jī)身⑴前端的外型面構(gòu)成一個整體光順型面，當(dāng)貨艙后門(6)處于關(guān)閉狀態(tài)時，貨艙后門(6)的外型面與機(jī)身(1)后端的外型面構(gòu)成一個整體光順型面； (2)機(jī)身(1)的尾部沒有垂直尾翼和水平尾翼； (3)在機(jī)翼(3)的后面、機(jī)身(1)的兩側(cè)各有一個由發(fā)動機(jī)安裝板(7)和動力機(jī)構(gòu)組成的推進(jìn)裝置，兩個推進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)相同并且安裝位置對稱；發(fā)動機(jī)安裝板(7)的內(nèi)邊緣與機(jī)身(1)的側(cè)面和機(jī)翼(3)翼根的后緣連接為整體，發(fā)動機(jī)安裝板(7)的板面向機(jī)身(1)的翼展方向水平伸展，在發(fā)動機(jī)安裝板(7)上有一個動力機(jī)構(gòu)安裝孔，動力機(jī)構(gòu)安裝在動力機(jī)構(gòu)安裝孔內(nèi)；動力機(jī)構(gòu)由俯仰導(dǎo)向環(huán)(8)、偏航導(dǎo)向環(huán)(9)、槳扇發(fā)動機(jī)(10)、俯仰轉(zhuǎn)軸(11)和偏航軸偏(12)組成；俯仰導(dǎo)向環(huán)(8)通過俯仰轉(zhuǎn)軸(11)安裝在動力機(jī)構(gòu)安裝孔的內(nèi)壁上，俯仰導(dǎo)向環(huán)(8)能繞俯仰轉(zhuǎn)軸(11)偏轉(zhuǎn)并可通過鎖定機(jī)構(gòu)鎖定，偏轉(zhuǎn)角度為偏轉(zhuǎn)角度為-180?180°，俯仰轉(zhuǎn)軸(11)的軸線與機(jī)身對稱面垂直；偏航導(dǎo)向環(huán)(9)通過偏航轉(zhuǎn)軸(12)與俯仰導(dǎo)向環(huán)(8)正交連接，偏航導(dǎo)向環(huán)(9)能繞偏航轉(zhuǎn)軸(12)偏轉(zhuǎn)并可通過鎖定機(jī)構(gòu)鎖定，偏轉(zhuǎn)角度為-10°?10° ;槳扇發(fā)動機(jī)(10)通過至少3個沿圓周均布的支撐桿(17)安裝在偏航導(dǎo)向環(huán)(9)內(nèi)。
【文檔編號】B64C1/00GK104276273SQ201410525483
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月8日
【發(fā)明者】王勇, 喬朝俊, 張揚(yáng), 張維仁 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司西安飛機(jī)設(shè)計研究所