一种固定翼飞机的制作方法

本发明涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种固定翼飞机。

背景技术：

目前，固定翼飞机无论是民用大型客机、军用飞机、无人机还是模型飞机，主要包括机身、机翼、水平尾翼、垂直尾翼、起落架系统、电子伺服系统和动力系统等。

其中，机翼包括主体机翼和副翼系统，某些特别机型还有襟翼系统，传统意义上的副翼是指安装在机翼后缘外侧的一块可动的翼面，副翼的工作方式为左右两侧舵面行程往相反方向同步，当左边向下的同时右边也在向上或当右边向下的同时左边也在向上，且行程距离一样，为飞机的主操舵面，飞行员/操作员操纵左右副翼差动使机翼两端的升力发生了变化，产生了压力差，偏转所产生的滚转力矩可以使飞机做横滚动作或调整航向。

水平尾翼包括水平安定面及安装在水平安定面后缘的一块升降舵，传统意义上的升降舵的作用在于控制飞机俯仰姿态，工作方式为左右两侧升降舵面行程同时向上或同是向下，当升降舵向上时，气流作用在升降舵上时，此时升降舵所受到的动力向下，对飞机产生一个抬头的力矩，此时飞机呈上升姿态，当升降舵向下时，气流作用在升降舵上时，此时升降舵所受到的动力向上，对飞机产生一个低头的力矩，此时飞机呈降落姿态。

垂直尾翼包括垂直安定面及安装在垂直安定面后缘的一块方向舵，传统意义上的方向舵的作用是飞机在侧风起飞、侧风降落或进行竞技动作时发生偏航进行修正航向，工作方式为舵面向左或向右摆动来实现。

各类飞机的气动布局不尽相同，但都或多或少遇到各种瓶颈，在进行高速飞行后需要短距离减速，就需要增加阻力，阻力的大小直接决定减速效果，目前，飞机在提升阻力方面还有很大的发展空间，最明显的例子就是降落跑道仍然太长；固定翼飞机的操纵性能由飞行员/操作员操纵升降舵、方向舵和副翼下改变其飞行状态而决定，副翼、方向舵和升降舵各司其职，发挥不同的作用，各类飞机对飞机的操纵性能要求越来越高，尤其是特技飞行表演及模型竞技飞机，希望追求并扩展出更多前所未有过飞行体验和动作，在现有的升降舵、方向舵和副翼结构下，难以形成较大突破。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种固定翼飞机，其采用全新的气动布局结构，能够增加阻力，达到快速减速的目的，还能够扩展出更多飞行体验和动作。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种固定翼飞机，包括机身、机翼、水平尾翼和垂直尾翼，每侧机翼的后缘均安装有一对上下分布的副翼；所述垂直尾翼包括垂直安定面，所述垂直安定面的后缘安装有一对左右分布的方向舵；所述水平尾翼包括水平安定面，每侧水平安定面的后缘均安装有一对上下分布的升降舵。

作为上述技术方案的改进，所述副翼铰接于机翼的后缘，所述机翼设有第一舵机，所述第一舵机通过第一传动机构连接副翼。

作为上述技术方案的改进，所述第一传动机构包括第一摇臂、第一传动杆和第一舵角，所述第一传动杆的两端分别铰接在第一摇臂和第一舵角上，所述第一摇臂安装在第一舵机上，所述第一舵角安装在副翼上。

作为上述技术方案的改进，所述副翼的内侧接近机翼的翼根位置，外侧接近机翼的翼尖位置。

作为上述技术方案的改进，所述方向舵铰接于垂直安定面的后缘，所述机身或垂直安定面设有第二舵机，所述第二舵机通过第二传动机构连接方向舵。

作为上述技术方案的改进，所述第二传动机构包括第二摇臂、第二传动杆和第二舵角，所述第二传动杆的两端分别铰接在第二摇臂和第二舵角上，所述第二摇臂安装在第二舵机上，所述第二舵角安装在方向舵上。

作为上述技术方案的改进，所述升降舵铰接于水平安定面的后缘，所述水平安定面设有第三舵机，所述第三舵机通过第三传动机构连接升降舵。

作为上述技术方案的改进，所述第三传动机构包括第三摇臂、第三传动杆和第三舵角，所述第三传动杆的两端分别铰接在第三摇臂和第三舵角上，所述第三摇臂安装在第三舵机上，所述第三舵角安装在升降舵上。

本发明的有益效果有：

本固定翼飞机采用全新气动布局结构，在每侧机翼、垂直安定面和每侧水平安定面的后缘分别安装有一对上下分布的副翼、一对左右分布的方向舵和一对上下分布的升降舵，可选择一对副翼/方向舵/升降舵中的一块转动打开，保留传统的工作方式和功能，还可以同时打开每对副翼/方向舵/升降舵，形成一定的夹角，使得在同一时间内，每侧机翼/水平安定面均具有向上偏和向下偏的副翼/升降舵，垂直安定面具有向左偏和向右偏的方向舵，增加飞机的飞行阻力，能够达到快速减速的效果，缩短降落时间和距离，提高操纵性；针对部分机型，考虑到垂直尾翼、两侧机翼和水平尾翼合计至少有十个可单独控制的舵面，还能够扩展出更多飞行体验和动作，为广大爱好者们增加更多乐趣和挑战，对未来竞技比赛的内容和评判标准起到更深远的正面影响。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，其中：

图1是本发明实施例在各舵面闭合时的结构示意图；

图2是本发明实施例在各舵面打开时的结构示意图；

图3是本发明实施例中机翼的部分结构示意图；

图4是本发明实施例中垂直尾翼的结构示意图；

图5是本发明实施例中水平尾翼的结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，在本技术领域内，术语“打开”是指张开/转动至一定的角度；“开合”中的“开”同“打开”，是指张开/转动至一定的角度，“合”是指闭合收拢/结合在一起，“舵面”是指副翼/方向舵/升降舵，本发明中固定翼飞机包括但不仅限于载人飞机、军用飞机、无人机和模型飞机，仅是为了便于简化描述。

参见图1和图2，本发明的一种固定翼飞机，包括机身1、机翼2、水平尾翼3和垂直尾翼4，所述副翼21的内侧接近机翼的翼根位置，外侧接近机翼2的翼尖位置。

参见图2和图3，每侧机翼2的后缘均安装有一对上下分布的副翼21，一对副翼21可同时开合，即上侧的副翼21朝上转动，下侧副翼21朝下转动，或者一对副翼21其中一块单独朝上/下转动。

具体地，副翼21铰接于机翼2的后缘，所述机翼2设有第一舵机，所述第一舵机通过第一传动机构连接副翼21，第一传动机构包括第一传动杆25、安装在第一舵机上的第一摇臂23和安装在副翼21上的第一舵角24，所述第一摇臂23通过第一传动杆25连接第一舵角24，所述第一传动杆25的两端分别铰接在第一摇臂23和第一舵角24上，飞行员/操作员通过控制第一舵机，既可以控制相应的副翼21转动，从而实现副翼21的打开或闭合，本实施例共四块副翼21，相应地可分别设置四个第一舵机，达到单独控制的效果，机翼2上还开设有供第一摇臂23伸出的第一开口槽22，为了防止副翼21转动角度过大，其中，一对副翼21在分别上下打开状态下的最大夹角为120°。

参见图2和图4，所述垂直尾翼4包括垂直安定面41，所述垂直安定面41的后缘安装有一对左右分布的方向舵42，一对方向舵42可同时开合，即左侧的方向舵42朝左转动，右侧方向舵42朝右转动，或者一对方向舵42其中一块单独朝左/右转动。

具体地，所述方向舵42铰接于垂直安定面41的后缘，所述机身1或垂直安定面41设有第二舵机，本实施例中的第二舵机安装在机身1后部，所述第二舵机通过第二传动机构连接方向舵42，第二传动机构包括第二传动杆43、安装在第二舵机上的第二摇臂44和安装在方向舵42上的第二舵角45，所述第二摇臂44通过第二传动杆43连接第二舵角45，所述第二传动杆43的两端分别铰接在第二摇臂44和第二舵角45上，飞行员/操作员通过控制第二舵机，既可以控制相应的方向舵42转动，从而实现方向舵42的打开或闭合，本实施例共两块方向舵42，相应地可分别设置两个第二舵机，达到单独控制的效果，一对方向舵42在分别左右打开状态下的最大夹角为60°。

参见图2和图5，所述水平尾翼3包括水平安定面31，每侧水平安定面31的后缘均安装有一对上下分布的升降舵32，一对升降舵32可同时开合，即上侧的升降舵32朝上转动，下侧升降舵32朝下转动，或者一对升降舵32其中一块单独朝上/下转动。

所述升降舵32铰接于水平安定面31的后缘，所述水平安定面31设有第三舵机，所述第三舵机通过第三传动机构连接升降舵32，第三传动机构包括第三传动杆36、安装在第三舵机上的第三摇臂34和安装在升降舵32上的第三舵角35，所述第三摇臂34通过第三传动杆36连接第三舵角35，第三传动杆36的两端分别铰接在第三摇臂34和第三舵角35上，飞行员/操作员通过控制第三舵机，既可以控制相应的升降舵32转动，从而实现升降舵32的打开或闭合，本实施例共四块升降舵32，相应地可分别设置四个第三舵机，水平安定面31上还开设有供第三摇臂34伸出的第三开口槽33，达到单独控制的效果，为了防止升降舵32转动角度过大，其中，一对升降舵32在分别上下打开状态下的最大夹角为60°。

本固定翼飞机能够适用传统的工作方式和操纵功能，可选择一对副翼/方向舵/升降舵中的一块转动打开，比如，为了使飞机做横滚动作或调整航向，左侧的上侧副翼21保持不动，左侧的下侧副翼21朝下转动，同时右侧的下侧副翼21保持不动，右侧的上侧副翼21朝上转动，且行程距离一样，左右两侧的副翼差动使机翼2两端的升力发生了变化，产生了压力差，偏转所产生的滚转力矩可以使飞机做横滚动作或调整航向。同理，方向舵42和升降舵32也可同样操作。

本固定翼飞机最大的特点是可以同时打开每对副翼21/方向舵42/升降舵32，形成一定的夹角，使得在同一时间内，每侧机翼2/水平安定面31均具有向上偏和向下偏的副翼21/升降舵32，垂直安定面41具有向左偏和向右偏的方向舵42，有效地增加飞机的飞行阻力，能够达到快速减速的效果，缩短降落时间和距离。

另外，本固定翼飞机的气动布局采用全新理念，具有积极向上的作用，针对部分机型，如特技表演飞机、模型竞技飞机等等，考虑到垂直尾翼4、两侧机翼2和水平尾翼3合计至少有十个可单独控制的舵面，任意操纵其中一个或多个配合操纵，提高操纵性，还能够扩展出更多飞行体验和动作，为广大爱好者们增加更多乐趣和挑战，对未来竞技比赛的内容和评判标准起到更深远的正面影响，比如，飞机在进行俯冲时，由于重力加速度，惯性整体增加，对后续动作的操纵增加很多的难度，而左右方向舵42打开的设计，恰恰能很好的解决这个问题。

以上所述，只是本发明的较佳实施方式而已，但本发明并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。