一種組合式變體飛行器布局的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種能夠相互組合的飛翼式飛行器布局結(jié)構(gòu)，及其組合-分解變體方式。該方案采用俯視形狀為菱形，具有雙弧線對稱翼型剖面的飛翼式布局，在為組合變體提供條件的同時，具有較好的升阻比；該方案采用后緣全展長開裂式升降舵作為控制面，以閉合偏轉(zhuǎn)作為俯仰、滾轉(zhuǎn)控制方式，以兩側(cè)差動開裂的阻力差作為偏航控制方式；開裂式升降舵完全張開時，另一同類飛行器可將前緣楔入其內(nèi)，以機(jī)構(gòu)鎖定，開裂式升降舵覆蓋連接區(qū)上方，保持表面的管光順與氣密；通過組合變體，可令小展弦比、具有超音速飛行能力的單個飛行器組合成為具有大展弦比的組合飛行器，從而得到更高的亞音速升阻比，可進(jìn)行燃油高效率的航渡。
【專利說明】
一種組合式變體飛行器布局
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本專利為飛行器布局設(shè)計(jì)，屬于飛行器設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]變體飛行器是在不同飛行條件下改變飛行器布局參數(shù)，從而改變飛行器氣動性能，使之對當(dāng)前飛行條件最優(yōu)化的飛行器布局形式。典型的變體設(shè)計(jì)包括，變后掠機(jī)翼、變安裝角機(jī)翼、直線或旋轉(zhuǎn)伸縮機(jī)翼、變反角或折疊機(jī)翼、旋轉(zhuǎn)發(fā)動機(jī)艙、偏轉(zhuǎn)機(jī)頭或機(jī)尾等，這些變體設(shè)計(jì)已應(yīng)用于F-14、F-8、XB-70、V-22、協(xié)和等飛機(jī)之上。但現(xiàn)有的變體實(shí)現(xiàn)形式存在變體驅(qū)動機(jī)構(gòu)復(fù)雜、故障率高且難以維護(hù)，變體打斷原有結(jié)構(gòu)連接、削弱結(jié)構(gòu)承載能力而使結(jié)構(gòu)重量增加，變體產(chǎn)生表面不連續(xù)的縫隙、臺階、褶皺等增加阻力和雷達(dá)散射截面積等影響使用的嚴(yán)重缺陷，使之在1980年代以后設(shè)計(jì)的飛機(jī)上逐漸消失。近年研究的采用智能材料、微機(jī)電等技術(shù)研究的智能變體飛行器由于基礎(chǔ)技術(shù)尚在探索階段，變形量和驅(qū)動力均有限，僅適用于研究用的微小尺寸飛行器，難以在全尺寸實(shí)用飛行器上發(fā)揮效用。
[0003]組合飛行器是通過兩個以上飛行器組合，擴(kuò)展其使用領(lǐng)域或飛行能力的方式，典型的組合飛行器為轟炸機(jī)外掛戰(zhàn)斗機(jī)的“槲寄生”組合和飛機(jī)與火箭組合的“暴風(fēng)雪”航天飛機(jī)等。但傳統(tǒng)“載臺-寄生”組合方式嚴(yán)重破壞原有的飛行器氣動外形，掛載飛行器通常不產(chǎn)生推力，使載臺飛行性能嚴(yán)重下降，通常組合飛行器僅具有在飛行中分解的能力，即由載臺釋放掛載的飛行器，而不能重新組合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:
[0005]本專利提出一種可組合變體的飛行器氣動布局及其組合變體方式，實(shí)現(xiàn)在飛行中通過組合改變飛行器翼載荷、展弦比等參數(shù)，實(shí)現(xiàn)低超音速阻力、高亞音速升阻比等不同氣動性能特征，并保持飛行器的隱身能力和組合飛行器推重比不隨組合或分解改變。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007]本專利的部件包括:
[0008]—種組合式變體飛行器布局結(jié)構(gòu)，本布局包括飛翼式機(jī)身、內(nèi)側(cè)開裂式升降舵、夕卜側(cè)開裂式升降舵、背負(fù)式動力裝置、機(jī)體后緣內(nèi)部的鎖舌以及機(jī)體前緣的鎖定機(jī)構(gòu)，見附圖1、附圖2。
[0009]飛翼式機(jī)身為對稱翼型剖面，俯視形狀為菱形，飛翼式機(jī)身后緣為全展長控制面，控制面形式是分為內(nèi)外2段的內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵，鉸接于機(jī)身上，飛行器背部負(fù)有動力裝置，飛行器前緣收藏有鎖定機(jī)構(gòu)，飛行器后緣的內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵可張開，其內(nèi)壁附有鎖舌；內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵張開后，另一飛行器的一側(cè)前緣可楔入內(nèi)部空間，以前緣的鎖定機(jī)構(gòu)鎖住前方飛行器后緣的鎖舌，從而完成組合;通過組合，可變體成為類平直翼、后掠翼或者前掠翼布局形式。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0010](I)單個飛行器本身不需為變體付出額外代價，但在需要時可通過組合獲得所需要的飛行構(gòu)型，從而獲得變體的氣動優(yōu)勢。
[0011](2)變體不通過專門的驅(qū)動部件實(shí)現(xiàn)，降低了機(jī)構(gòu)復(fù)雜性。
[0012](3)組合變體所需的鎖機(jī)構(gòu)可附著于飛行器主要承力結(jié)構(gòu)之上，有利于獲得高強(qiáng)度、輕重量的飛行器結(jié)構(gòu)。
[0013](4)由于采用對稱翼型剖面，飛行器可采取翻轉(zhuǎn)組合，可最大限度避免組合后前后飛行器動力裝置噴流的相互干擾，可在較大數(shù)量組合時，保持推重比不下降。
[0014](5)開裂式升降舵覆蓋于結(jié)合處，可保持結(jié)合部位表面的光順與氣密，避免對表面流場產(chǎn)生不利影響。
[0015](6)根據(jù)組合體高升阻比飛行器的推阻平衡條件，可以降低發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)以節(jié)省燃油。
[0016](7)通過不同數(shù)量和排列方式的組合可產(chǎn)生多種不同的變體布局形式。
【附圖說明】
[0017]附圖1(a)為單個飛行器的布局的俯視圖；
[0018]附圖1(b)為單個飛行器的布局的側(cè)視圖；
[0019]附圖1(c)為單個飛行器的布局的前視圖；
[0020]附圖2(a)為單個飛行器的主要組件的前側(cè)視圖；
[0021 ]附圖2(b)為單個飛行器的主要組件的后側(cè)視圖；
[0022]附圖3組合變體實(shí)現(xiàn)形式；
[0023]各部件名稱:
[0024]1-飛翼式機(jī)身2-內(nèi)側(cè)開裂式升降舵3-外側(cè)開裂式升降舵
[0025]4-背負(fù)式動力裝置5-機(jī)體后緣內(nèi)部的鎖舌6-機(jī)體前緣的鎖定機(jī)構(gòu)及其它輔助性的結(jié)構(gòu)支座、鉸鏈和安裝件。
【具體實(shí)施方式】
[0026]—種組合式變體飛行器布局結(jié)構(gòu)，本布局包括飛翼式機(jī)身、內(nèi)側(cè)開裂式升降舵、夕卜側(cè)開裂式升降舵、背負(fù)式動力裝置、機(jī)體后緣內(nèi)部的鎖舌以及機(jī)體前緣的鎖定機(jī)構(gòu)，見附圖1、附圖2。
[0027]飛翼式機(jī)身為對稱翼型剖面，俯視形狀為菱形，具有較小的浸潤面積、充足的內(nèi)部容積和較好的跨音速面積分布。
[0028]飛翼式機(jī)身后緣為全展長控制面，控制面形式是分為內(nèi)外2段的內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵，鉸接于機(jī)身上，飛行器背部負(fù)有動力裝置，飛行器前緣收藏有鎖定機(jī)構(gòu)，飛行器后緣的內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵可張開，其內(nèi)壁附有鎖舌；內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵張開后，另一飛行器的一側(cè)前緣可楔入內(nèi)部空間，以前緣的鎖定機(jī)構(gòu)鎖住前方飛行器后緣的鎖舌，從而完成組合;通過組合，可變體成為類平直翼、后掠翼或者如掠翼布局形式。
[0029]開裂式升降舵具有下列工作模式:
[0030]閉合同步偏轉(zhuǎn)模式，起升降舵作用；
[0031]閉合差動偏轉(zhuǎn)，起副翼作用控制滾轉(zhuǎn)；
[0032]同步張開，起減速板作用；
[0033]差動張開，起阻力方向舵作用；
[0034]同步張開，內(nèi)部空間容納另一飛行器前緣，起組合變體作用。
[0035]當(dāng)需要進(jìn)行高速飛行或需要隱身機(jī)動靈活地實(shí)施戰(zhàn)斗時，以單體飛行器狀態(tài)飛行，當(dāng)需要以較高效率實(shí)施遠(yuǎn)距離航渡或需要隱藏飛行器數(shù)量等特殊需求時，通過張開開裂式升降舵，通過機(jī)體后緣內(nèi)部的鎖舌與另一飛行器機(jī)體前緣的鎖定機(jī)構(gòu)契合，即可實(shí)現(xiàn)鎖定組合，具有一定彈性的開裂式升降舵覆蓋在結(jié)合部位表面。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種組合式變體飛行器布局結(jié)構(gòu)，其特征是，本布局結(jié)構(gòu)包括飛翼式機(jī)身、內(nèi)側(cè)開裂式升降舵、外側(cè)開裂式升降舵、背負(fù)式動力裝置、機(jī)體后緣內(nèi)部的鎖舌以及機(jī)體前緣的鎖定機(jī)構(gòu)； 飛翼式機(jī)身為對稱翼型剖面，俯視形狀為菱形，飛翼式機(jī)身后緣為全展長控制面，控制面形式是分為內(nèi)外2段的內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵，鉸接于機(jī)身上，飛行器背部負(fù)有動力裝置，飛行器前緣收藏有鎖定機(jī)構(gòu)，飛行器后緣的內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵可張開，其內(nèi)壁附有鎖舌；內(nèi)側(cè)開裂式升降舵和外側(cè)開裂式升降舵張開后，另一飛行器的一側(cè)前緣可楔入內(nèi)部空間，以前緣的鎖定機(jī)構(gòu)鎖住前方飛行器后緣的鎖舌，從而完成組合;通過組合，可變體成為類平直翼、后掠翼或者前掠翼布局形式。
【文檔編號】B64C1/06GK205418053SQ201521031479
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月11日
【發(fā)明人】張雷, 史文卿, 張文宇, 裴譞, 張華靚
【申請人】中國航空工業(yè)集團(tuán)公司成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所