带有环形后尾翼的飞机的制作方法

文档序号:4147201
专利名称:带有环形后尾翼的飞机的制作方法
技术领域
01本发明属于具有后推进器和后尾翼的飞机的领域。
背景技术
为了控制尾翼区的空气动力流,尾翼组件的气动力面在它们之间 通过弯曲的连接及组装零件相互固定。
[20在一实施方式中, 一中部垂直安定面在其下部分固定于机身,并 且所述中部垂直安定面在其上部分固定于上气动力面,从而尾翼组件确定 具有加强的强度和刚性的双环式结构。
[211为了满足发动机维修的考虑,有利的是,每个带有一环的结构包

[22-位于机身处或机身附近的下气动力面开放区,所述开放区包持
[231 -在上气动力面的一部分处的铰接区,上气动力面的该部分形成 相关环的一部分,当锁定和解锁部件处于解锁位置时,所述铰接区允许通 过围绕与飞机纵轴线X基本平行的一轴进行转动而向上运动。
[24本发明还涉及这样的飞机该飞机包括没有中部垂直安定面的后 尾翼组件和一推进发动机,该推进发动机通过支撑架固定于上气动力面并 在所述上气动力面的下面。
[25在这种情况下, 一基本垂直的维修井有效地穿过机身,维修井的 尺寸和位置使得发动机可从它固定于上气动力面的位置或者朝向该位置 基本垂直地穿过维修井下降和上升。
[261 在飞机正常运行时,为了保证机身空气动力形状的连续性, 一些 活门保证关闭维修井的上开口和下开口。
27本发明还涉及包括这种后尾翼组件和基本位于由尾翼形成的环 中的推进发动机的飞机,每个发动机通过支撑架固定于机身。
[28本发明还涉及这样的飞机飞机包括具有中部垂直安定面的后尾 翼组件和基本位于后尾翼组件形成的环中的推进发动机,每个发动机通过支撑架被固定于中部垂直安定面。


[29参照附图对本发明的不同实施方式加以描述,附图示出根据本发 明飞^L的不同环形尾翼布局的示意图
[30-图l:表示双发动机飞机,双发动机固定在具有根据一实施方 式的尾翼的尾段;
[31-图2a:图1的飞机后部区域的细节,尾翼处于运行位置;
[32-图2b:图1的飞机后部区域的细节,在一侧尾翼处于发动才几维 修位置;
[33-图3:示出后置双喷气发动机飞机,其具有根据一实施方式的
尾翼;
34-图4:示出三喷气发动机飞机,其带有一个后置喷气发动机并 且具有根据另 一实施方式的尾翼。
具体实施例方式
[35图1表示一飞机,该飞机包括符合本发明的后尾翼组件1的结构 体的例子。
36对于后尾翼组件,应理解为其包括一组气动力面,该组气动力面 形成尾翼,并且相对飞机的纵轴线X位于机翼2之后,飞机的纵轴线X以 朝基本对应于飞机飞行中的移动方向的前方取向为正向。
[37这里,表述"气动力面"的含义是指这样的结构该结构的构形 适于产生举升空气动力,例如飞;WL翼、水平尾翼或飞机垂直安定面。
[38机翼2与尾翼组件1 一般固定于长形飞机机身3。
[39飞机一般包括由纵轴线X、垂直轴线Z与轴线Y构成的参考坐 标系,其中垂直轴线Z是当飞机处在水平位置时以朝飞机下部取向为正向, 而轴线Y垂直于轴线X和Z,并且以在飞行方向上朝飞机右侧为正。
[40轴线X和Z确定飞机的垂直对称面,轴线X和Y确定飞4几的水 平参考面。
[41在图l所示的结构体一一该结构体的细节示于图2a—一中,尾翼 组件包括基本水平的第一下气动力面41a、 41b,第一下气动力面41a、 41b通过所述下气动力面的接合部被固定于机身3。
[42所述下气动力面相对飞机的垂直对称面XZ基本对称地布置,并 且形成水平的下尾翼。
[43如图l和图2a所示的,下气动力面41a、 41b不必严格平^f亍于水 平参考面XY,并且由于总体空气动力性能的原因,下气动力面41a、 41b 在需要时如经常进行的那样形成安装角。
44基本垂直的第二气动力面42a、 42b又称为垂直气动力面,其数 量为两个,它们布置在下气动力面41a、 41b的与所述接合部相对的端部, 从而所述两个垂直气动力面延伸在下气动力面之上,即在负Z方向上。
45基本水平的第三气动力面又称为上气动力面43 ,也位于下气动力 面的上方,并通过该上气动力面的固定于垂直气动力面42a、 42b的上端 部的幅展端部被保持。
[461 在刚描述的布局中,下气动力面41a和41b、垂直气动力面42a 和42b与上气动力面43形成一环形结构,该环形结构形成空气动力通道, 并在下气动力面的接合部处固定于机身3,机身实现环形结构的封闭。
[47优选地,气动力面41a、 41b、 42a、 42b、 43是才几翼型面类型的 基本平坦的升力面,这些气动力面在它们之间通过弯曲的气动力形部 412a、 412b、 423a、 423b相互连接,从而保证气动力连接和均匀的结构连 接。
[48在一优选实施方式中,尾翼组件1的所有气动力面或部分气动力 面,在所述气动力面的后缘区设有空气动力航,即用于控制飞机的活动零 件。
[49特别的是,垂直气动力面42a、 42b有利地还配设有称为方向舵 的基本垂直的舵面421a、 421b,用以围绕垂直轴线Z对飞机施以控制;并 且下气动力面41a、 41b和/或上气动力面43配设有称为俯仰操纵舵的基本 水平的可动平尾431a和431b,用以围绕轴线Y对飞才几施以控制。
[50在一实施方式中,只在下气动力面上、或者如图中所示的例子中 只在上气动力面上具有升降舵。
[511 如图1、 2a、 2b所示的,在一特别适于实施包括两个后置发动机 的飞机的实施方式中,称为中部垂直安定面的第四垂直气动力面44基本布置在飞机的垂直对称面XZ中,并且第四垂直气动力面44在其称为接合部 的一端部固定于机身3,而在它的称为上端部的另一端部固定于上气动力 面43。
52j 在包括中部垂直安定面44的这种布局中,环形的尾翼组件包括 一双环式结构,其形成两个^L该中部垂直安定面分隔开的空气动力通道。
[53
中部垂直安定面44可增加尾翼组件1的结构强度和刚性,并且 需要时包括一个或多个方向舵。
[54根据本发明,如图1、 3和4所示, 一个或多个发动机5、 5a、 5b 布置于环形尾翼组件的空气动力通道中。
[55发动机例如为喷气发动机,例如具有大流量比的现代喷气发动 机、或者浆毂不带整流罩的螺旋浆发动机如涡轮发动机,其螺旋桨设计用 于推进高速亚音速飞机。
561 在包括两个后置发动机5a、 5b的布局的情况下,当使用中部垂 直安定面44时,有利的是该中部垂直安定面祐加固,以在发生爆裂的情况 下保证保护一发动机免受另一发动机喷射出的碎片的破坏。
57每个发动机通过一支撑结构51a、 51b、 52a、 52b、 53被保持, 支撑结构如挂架,挂架固定于机身3 (图1所示的情况),或者固定于环 形尾翼的一个气动力面、特别是上气动力面43 (图4所示的情况)或中部 垂直安定面44 (图3所示的情况)。
[58
在这些布局中,飞机的后置发动机、优选发动机5、 5a、 5b,沿 纵轴线X的方向安放,从而所述发动机发出的噪声、浆毂不带整流罩的螺 旋桨和/或进气口和/或所述推进发动机的喷管所发出的噪声至少部分地被 尾翼的不同表面掩蔽。
[591 在本发明的一优选实施方式中,在飞机包括两个后置发动机和一 个中部垂直安定面44的情况下,用于连接发动机5a、 5b的挂架固定于机 身3、或者固定于中部垂直安定面44。
[60在这种情况下,尾翼组件l确定两个环第一环,其由下气动力 面41a、垂直气动力面42a、相对飞机的垂直对称面XZ位于相关下气动力 面41a侧的上气动力面43的一部分43a、和中部垂直安定面44形成;第 二环,其由另一下气动力面41b、另一垂直气动力面42b、相对飞机的垂直对称面XZ位于相关下气动力面41b侧的上气动力面的一部分43b、以 及中部垂直安定面44形成。
[61由于维护的需要,特别是为了保养、安装或拆卸发动机的作业, 每个环可被打开,并为此如图2b所示,两个环之一包括
[62-打开下气动力面41a用的开方文区411,其位于^L身3附近;
[63-铰接所述部分43a用的铰接区432,其位于中部垂直安定面44 的上端部与处在相关环侧的上气动力面的一端部之间。
[64铰接区432布置成允许尾翼组件1的铰接子组件围绕与飞机纵 轴线X基本平行的一轴线向上转动。
[65在飞机正常的运行条件下,环是封闭的,并且未示出的锁定和解 锁部件在"锁定"条件下,保证下气动力面41a在开放区411中的结构连 续性。
66开放区411位于机身3附近,或者处在机身3与下气动力面41a 之间的边界。
[67在对应飞机维修作业期的"解锁"条件下,开放区411释放环的 铰接子组件,因而铰接子组件能围绕铰接区432朝飞机上部翻转。
68因此,通过朝上翻转环的铰接子组件, 一方面可触及到与所述环 相关连的马达5a,以便进行检查、维修,并且在需要时更换发动机叶片, 并且可打开所述发动机的机罩以触到内部机构,从而实现维修作业而不必 拆卸发动机,另一方面从位于发动机5a下面的空间清除任何障碍物而释出 该空间,因此可通过普通的举升部件使发动机下降或上升,以便将发动机 安放就位或加以更换。
[69在一优选实施方式中,铰接区432设置于中部垂直安定面44的 上端部附近,这样允许通过适于具有很大刚度的唯一结构组件实现所述环 的铰接部分。
70以对称方式设置的一相同或等效的布局,允许对另一发动机5b 进行维修作业。
[71在如图4所示只有一个后置发动才几5的布局一一其用于例如另外 在机翼下面包括一些发动机的飞机一一中,发动机5有利地按轴向位置联 接在上气动力面下面。在这种情况下,不使用中部垂直安定面。[72有利的是,在机身中垂直于发动机地设置一未示出的维修井。在 飞机的正常运行条件下,维修井被活门封闭,并且维修井的尺寸使得当 维修井的活门被打开时,可将发动机穿过机身基本垂直地降下或升起。
[731因此,提出的本发明允许实现这样的尾翼組件,其用于包括一个 或多个位于飞机尾段的发动机的飞机,所述尾翼组件在空气动力平面和结 构平面上具有连续形状,并且保证发动机有利集成在空气动力平面和声学 平面上,而不妨碍对发动机进行必需的维修作业。
ii
权利要求
1.用于飞机的后尾翼组件(1),所述飞机包括机身(3)、机翼(2)、和至少一推进发动机(5、5a、5b),所述推进发动机固定在沿飞机的纵轴线X位于所述机翼(2)之后的机身尾段中,所述后尾翼组件具有固定在所述机身尾段中的气动力面,所述后尾翼组件的特征在于,该后尾翼组件主要包括基本水平的气动力面(41a、41b、43)和基本垂直的气动力面(42a、42b),所述基本水平的气动力面和所述基本垂直的气动力面布置为形成环形结构,所述环形结构包括固定于所述机身的至少一环,所述至少一推进发动机被保持在所述至少一环中。
2. 如权利要求1所述的后尾翼组件,该后尾翼组件包括-两个基本水平的下气动力面(41a、 41b),这两个下气动力面以相 对飞机的垂直对称面XZ基本对称的方式,在每个所述下气动力面的接合 部侧被固定于所述机身(3);-两个基本垂直的气动力面(42a、 42b),这两个垂直气动力面中的 每一个通过一下端部,固定于相关下气动力面(41a、 41b)的与该下气动 力面的接合部相对的一端部;-一基本水平的上气动力面(43),该上气动力面(43)通过幅展端 部被固定于所述垂直气动力面(42a、 42b)的上端部;通过所述下气动力面被固定于所述^L身的所述下气动力面、所述垂直 气动力面和所迷上气动力面形成环。
3. 如权利要求2所述的尾翼组件,其中, 一个或多个所述下气动力面 (41a、 41b)、所述上气动力面(43)和所述垂直气动力面(42a、 42b)配设有形成空气动力舵的活动零件。
4. 如权利要求2或3所述的后尾翼组件,其中,所述气动力面在它们 之间通过弯曲的连接及组装零件加以固定。
5. 如权利要求2至4中任一项所述的后尾翼组件,该后尾翼组件包括 一中部垂直安定面(44),所述中部垂直安定面在该中部垂直安定面的一下部分被固定于所述机身(3),而在该中部垂直安定面的上部分被固定于 所述上气动力面(43),所述后尾翼组件确定具有两个环的结构。
6. 如权利要求5所述的后尾翼组件,其中每个带有一环的结构包括 -打开所述下气动力面(41a、 41b)用的开;^文区(411),所述开放区位于所述机身(3)处或该机身附近,并包括锁定和解锁部件,所述锁定 和解锁部件将所述下气动力面的位于所述开放区各侧的部分锁紧和解锁;-在所述上气动力面(43)的一部分(43a、 43b)处的铰接区(432 ), 所述上气动力面(43)的该部分(43a、 43b)形成相关环的一部分,当所 述锁定和解锁部件处于解锁位置时,所述铰接区允许通过绕与飞机的纵轴 线X基本平行的一轴进行转动而向上运动。
7. 飞机,其包括符合权利要求2至4中任一项所述的后尾翼组件(1) 并包括推进发动机(5),所述推进发动机(5)通过支撑架(53)被固定 于所述上气动力面(43)并在该上气动力面的下面。
8. 如权利要求7所述的飞机,该飞机包括穿过机身(3)、并且基本 垂直的维修井,所述维修井的尺寸和位置使得所述推进发动机(5)能从 该推进发动机的固定于所述上气动力面(43)的位置或者朝向该位置基本 垂直地穿过所述维修井被降下和升起。
9. 如权利要求1至6中任一项所述的飞机,其中,所述推进发动机(5a、 5b)基本布置在由所述后尾翼组件(1)形成的环中,每个所述推进发动 机通过支撑架(51a、 51b)被固定于所述机身。)
10. 如权利要求5或6所述的飞机,其中,推M动机(5a、 5b)基 本布置在由所述后尾翼组件(1)形成的环中,每个所述推进发动机通过支 撑架(52a、 52b被固定于所述中部垂直安定面(44)。
全文摘要
用于飞机的后尾翼组件(1),飞机包括机身(3)、机翼(2)和至少一推进发动机(5、5a、5b),推进发动机固定在沿飞机的纵轴线X位于机翼(2)之后的机身尾段中,后尾翼组件具有固定在机身尾段中的气动力面。该后尾翼组件主要包括基本水平的气动力面(41a、41b、43)和基本垂直的气动力面(42a、42b),基本水平的气动力面和基本垂直的气动力面布置为形成包括固定于机身的至少一环的环形结构。至少一推进发动机被保持在后尾翼组件形成的环中。在一实施方式中使用中部垂直安定面,以在环形结构中形成两个环。在包括这种尾翼的飞机的特殊实施方式中,一个或两个发动机固定在环的区域中。
文档编号B64C5/02GK101646600SQ200780050129
公开日2010年2月10日 申请日期2007年11月29日 优先权日2006年11月30日
发明者O·卡扎尔斯, T·德吕奥 申请人:空中客车法国公司
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