一种飞行器及飞行器的飞翼组件的制作方法

文档序号:10971084阅读:332来源:国知局
一种飞行器及飞行器的飞翼组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种飞行器的飞翼组件,用于安装于所述飞行器的机身;所述飞翼组件包括:对称设置于所述机身两侧的两个内侧机翼;分别一一对应地设置于两个所述内侧机翼外侧的两个外侧机翼,两个所述外侧机翼对称分布于所述机身的两侧;所述外侧机翼的等效迎角小于与其相对应的所述内侧机翼的等效迎角。本实用新型还公开一种飞行器。上述方案能解决目前的飞行器飞行过程中稳定性较差的问题。
【专利说明】
一种飞行器及飞行器的飞翼组件
技术领域
[0001]本实用新型涉及飞行器设计技术领域,尤其涉及一种飞行器及飞行器的飞翼组件。
【背景技术】
[0002]目前,为了获取较大的上升力,越来越多的飞行器采用飞翼设计,采用飞翼设计的飞行器的机身相对较短,机身长度与飞翼的宽度即翼弦相当。此种结构的飞行器由于机翼较宽,因此具有升力较大的优点。
[0003]但是,采用飞翼设计的飞行器由于没有传统飞行器较长的机身和尾翼,因此,俯仰稳定性较差。为了提升飞行器的稳定性,需要使用姿势电脑加上陀螺仪,通过陀螺仪不停地调整飞行器的姿态以保持稳定。即便如此,目前的飞行器的飞行稳定性仍然不佳,在飞行的过程中颠簸、抖动比较大,操控较为困难,这反而影响飞翼设计的应用。
[0004]另外,目前学员使用的训练机型一般是上单翼的前拉机,由于螺旋桨安装在机身的前端,学员操作时如果出现不慎失误坠落,安装在机身前端的螺旋桨高速旋转,对地面的人和物会造成较大的安全隐患。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种飞行器的飞翼组件,以解决目前的飞行器飞行过程中俯仰稳定性较差的问题。
[0006]为了实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:
[0007]—种飞行器的飞翼组件,用于安装于所述飞行器的机身;所述飞翼组件包括:
[0008]对称设置于所述机身两侧的两个内侧机翼;
[0009]分别一一对应地设置于两个所述内侧机翼外侧的两个外侧机翼,两个所述外侧机翼对称分布于所述机身的两侧;所述外侧机翼的等效迎角小于与其相对应的所述内侧机翼的等效迎角。
[0010]优选的,所述内侧机翼与所述外侧机翼结构相同,且所述内侧机翼与水平面呈第一安装迎角;所述外侧机翼与水平面呈第二安装迎角,所述第二安装迎角小于所述第一安装迎角。
[0011]优选的,所述内侧机翼为平凸型翼形,所述外侧机翼为对称翼形。
[0012]优选的,所述外侧机翼安装有副翼,所述副翼的初始安装角为负值以使所述外侧机翼的等效迎角小于所述内侧机翼的等效迎角。
[0013]优选的,所述内侧机翼与所述外侧机翼所形成的机翼为与所述机身形成设定后掠角的后掠翼,以使得所述外侧机翼的升力中心位于所述内侧机翼的升力中心后侧。
[0014]—种飞行器,包括机身及与所述机身相连的飞翼组件,所述飞翼组件为如上任一项所述的飞翼组件。
[0015]优选的,所述机身与两个所述内侧机翼为一体式结构。
[0016]优选的,所述机身的尾部的底面低于所述内侧机翼的底面;所述机身的尾部的顶面设置有垂直尾翼;所述飞行器的螺旋桨设置于所述机身的尾端;所述螺旋桨的回转半径小于其回转中心距所述垂直尾翼的顶端的距离;所述螺旋桨的回转半径小于其回转中心距所述机身尾部的底面距离。
[0017]优选的,所述飞行器为飞机或飞机模型。
[0018]在上述技术方案中,本实用新型提供飞行器的飞翼组件在飞行器平飞的时候,由于内侧机翼比外侧机翼的等效迎角大,因此内侧机翼具有较大的升力,而外侧机翼升力较小,内侧机翼起到提供主要升力的作用,而且升力的中心也以内侧为主。这个时候内侧的升力中心在机身的重心的稍微前面的地方,使得飞行器平飞,稍微有飞行器抬头的趋势。然而当飞行器抬头起来的时候,外侧机翼等效迎角也会增加,这个时候外侧机翼的升力增加的较多,而且由于外侧机翼位于内侧机翼的偏后(靠近机身的尾端)的地方,离重心有较大力矩,因此形成一个抬起飞行器尾端的力矩,阻止飞行器继续抬头,起到稳定飞行器的作用。可见,本实用新型提供的飞翼组件能解决目前飞行器飞行过程中俯仰稳定性较差的问题。
【附图说明】
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本实用新型实施例提供的一种飞行器的结构示意图。
[0021]图2是本实用新型实施例提供的飞翼组件中一种内侧机翼与外侧机翼的具体连接示意图;
[0022]图3是本实用新型实施例提供的飞翼组件中另一种内侧机翼与外侧机翼的具体连接示意图;
[0023]图4是本实用新型实施例提供的另一种飞行器的结构示意图;
[0024]图5是外侧机翼安装有副翼,并使得副翼的初始安装角为负值的示意图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
[0026]请参考图1,本实用新型实施例提供一种飞行器的飞翼组件。所提供的飞翼组件包括两个内侧机翼2和两个外侧机翼3。
[0027]其中,两个内侧机翼2对称地布置于飞行器的机身I两侧;两个外侧机翼3分别一一对应地布置于两个内侧机翼2外侧。即两个外侧机翼3也对称地布置于机身I的两侧。当然,采用飞翼技术,外侧机翼3与与其相对应的内侧机翼2可以形成的整体具有一定的后掠角,即内侧机翼2与外侧机翼3所形成的机翼为与机身I形成设定后掠角的后掠翼,以使得所述外侧机翼3的升力中心位于内侧机翼2的升力中心后侧。
[0028]本实施例中,每个外侧机翼3的等效迎角小于与其相对应的内侧机翼2的等效迎角。外侧机翼3的等效迎角小于与其相对应的内侧机翼2的等效迎角,进而使得两者形成迎角差异。在实际的设计过程中,可以采用多种方式实现上述迎角差异。
[0029]为了让机翼更容易获得升力,机翼并不是一个平板。飞机的机翼参考了鸟类的翅膀,它的横截面是可以是个弧形或者拱形。现在已经研究公布的翼形有很多种。其中一种常用的平凸型翼形,机翼下表面是个平面,上表面是个拱形,这样根据他的横截面就形象的称为平凸翼形,另一种常用翼形是对称翼形,从机翼的横截面看,上半部分和下半部分都是拱形,还是对称的镜像,所以叫做对称翼形。对称翼形在O迎角不产生升力,而平凸翼形在O迎角仍然可以产生升力,也就是说平凸翼形安装在O迎角的时候,实际效果是有一个小的正迎角。
[0030]本申请中,内侧机翼2与外侧机翼3的结构可以相同,内侧机翼2与水平面呈第一安装迎角;外侧机翼3与水平面呈第二安装迎角,所述第二安装迎角小于所述第一安装迎角。请参考图2,在一种【具体实施方式】中,内侧机翼2可以是平凸型翼形21,外侧机翼3也可以是平凸型翼形31,两者的底面均为平直面。内侧机翼2的底面与水平面呈设定角度(不为零),外侧机翼3的底面与水平面平行,此种情况下能形成上文所述的迎角差异。
[0031]当然,内侧机翼2与外侧机翼3的结构也可以不相同,请参考图3,在另一种【具体实施方式】中,内侧机翼2可以是平凸型翼形22,外侧机翼3可以是对称翼形32,外侧机翼3沿水平面延伸,即对称翼形32的对称轴线沿水平面延伸。此种情况下也能形成上文所述的迎角差异。
[0032]另外,如图5所示,外侧机翼3的还可以安装有副翼33,用于调整飞机的左右滚转状态。副翼33除了可以调整飞机的左右滚转状态,还可以给副翼33设置初始安装角a,初始安装角a可以设置成一个负值,也就是副翼33横截面的中心线的往前延长线,低于外侧机翼3横截面的中心线,从而使得外侧机翼3和副翼33—起,形成等效迎角变小的效果。从而使得外侧机翼3的等效迎角,小于内侧机翼2的等效迎角。
[0033]通过上文的介绍可知,本实施例提供的飞行器的飞翼组件在飞行器平飞的时候,由于内侧机翼2比外侧机翼3的等效迎角大,因此内侧机翼2具有较大的升力,而外侧机翼2升力较小,内侧机翼2起到提供主要升力的作用,而且升力的中心也以内侧为主。这个时候内侧的升力中心在机身I的重心的稍微前面的地方,使得飞行器平飞,稍微有飞行器抬头的趋势。然而当飞行器抬头起来的时候,外侧机翼3等效迎角也会增加,这个时候外侧机翼3的升力增加的较多,而且由于外侧机翼3位于内侧机翼2的偏后(靠近机身I的尾端)的地方,离重心有较大力矩,因此形成一个抬起飞行器尾端的力矩,阻止飞行器继续抬头,起到稳定飞行器的作用。可见,本实用新型提供的飞翼组件能解决目前飞行器飞行过程中俯仰稳定性较差的问题。
[0034]如果飞行器受到风的干扰,飞行器向下偏转的时候,外侧机翼3由于等效迎角变小,让内侧机翼2的升力有抬起飞行器头端的趋势,阻止飞行器继续低头,起到稳定飞行器飞行的作用。外侧机翼3提供了一个抬起后侧的力矩。这样能提高飞行器的俯仰稳定性。
[0035]当飞行器抬头过高,接近失速的时候,由于内侧机翼2的等效迎角比外侧机翼3的等效迎角大,因此内侧机翼2先失速,而外侧机翼3还没有失速,提供了抬起两侧的力矩,这样避免飞行器翻转下坠,也就是避免失速尾旋。因此本实用新型实施例提供的飞行器还具备避免失速尾旋的优良稳定性能。
[0036]通过上述过程可知,飞行器平飞时,由于外侧机翼3没有提供或者提供极小的升力,全机翼(即内侧机翼2与外侧机翼3形成的飞翼组件)的总的升力中心主要是落在内侧机翼2的升力中心。而在飞行器抬头,全机翼形成一定迎角的时候,外侧机翼3较快的增加了升力,而且由于力臂比较大,因此外侧机翼3提供使得飞行器的尾端抬起的力矩,使得全机翼的总的升力中心向后偏移,使得飞行器重新达到新的稳定平衡。因此这个机翼设计实际上达到了升力中心可以根据飞行姿态自动动态调整,并且具备收敛的稳定性,稳定性效果出人意料。
[0037]基于本实用新型实施例提供的飞翼组件,本实用新型还提供一种飞行器,所提供的飞行器可以是飞机,也可以是飞机模型。所提供的飞行器包括机身I和如上文任一项所述的飞翼组件。
[0038]如图1所示,优选的,两个内侧机翼2与机身I为一体式结构,在飞行器组装的过程中,操作工人可以直接在两个内侧机翼2相对应的部位安装外侧机翼3。
[0039]请参考图4,本实用新型实施例还提供一种飞行器。所提供的飞行器中,机身11的尾部的底面低于所述内侧机翼12的底面;机身11的尾部的顶面设置有垂直尾翼13,具体的,垂直尾翼13为并排分布的两个。
[0040]飞行器的螺旋桨设置于所述机身11的尾端;螺旋桨的回转半径小于其回转中心距垂直尾翼13的顶端的距离;螺旋桨的回转半径小于其回转中心距机身11尾部的底面距离。此种结构的飞行器,使得机身11和垂直尾翼13能对螺旋桨实施全方位的保护。由于飞行器坠落时绝大部分都是机身11的头端先着地,因此螺旋桨设置于机身11的尾端能避免螺旋桨先着地所造成的破坏;另外,由于机身11和垂直尾翼13能为螺旋桨实施全方位的保护,因此会使得螺旋桨在飞行器坠落后不会打到地面的人或物,能避免人员财产损失。可见,本实用新型实施例提供的飞行器具有较好的安全性。
[0041]本实用新型提供的飞行器充分利用空气动力学以及力学杠杆原理进行科学设计,构思慎密而巧妙,各部位之间配合十分协调,使得飞翼组件具备了俯仰稳定性和抗失速尾旋的稳定性。在实际应用中,极大了增加的飞翼型飞行器的稳定性,使得飞行器更容易使用,提高了使用价值。用在航模上,稳定的飞行让人感到容易操控,更容易受到操控者的青睐。用在真飞行器(飞机)上,稳定的飞行会提高乘客的舒适体验,让飞行员更容易驾驶飞行器。本实用新型实施例提供的飞行器具有极大的实际应用价值。
[0042]以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述附图和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。
【主权项】
1.一种飞行器的飞翼组件,用于安装于所述飞行器的机身;其特征在于,所述飞翼组件包括: 对称设置于所述机身两侧的两个内侧机翼; 分别一一对应地设置于两个所述内侧机翼外侧的两个外侧机翼,两个所述外侧机翼对称分布于所述机身的两侧;所述外侧机翼的等效迎角小于与其相对应的所述内侧机翼的等效迎角。2.根据权利要求1所述的飞翼组件,其特征在于,所述内侧机翼与所述外侧机翼结构相同,且所述内侧机翼与水平面呈第一安装迎角;所述外侧机翼与水平面呈第二安装迎角,所述第二安装迎角小于所述第一安装迎角。3.根据权利要求1所述的飞翼组件,其特征在于,所述内侧机翼为平凸型翼形,所述外侧机翼为对称翼形。4.根据权利要求1所述的飞翼组件,其特征在于,所述外侧机翼安装有副翼,所述副翼的初始安装角为负值以使所述外侧机翼的等效迎角小于所述内侧机翼的等效迎角。5.根据权利要求1-4中任一所述的飞翼组件,其特征在于,所述内侧机翼与所述外侧机翼所形成的机翼为与所述机身形成设定后掠角的后掠翼,以使得所述外侧机翼的升力中心位于所述内侧机翼的升力中心后侧。6.—种飞行器,其特征在于,包括机身及与所述机身相连的飞翼组件,所述飞翼组件为权利要求1-5中任一项所述的飞翼组件。7.根据权利要求6所述的飞行器,其特征在于,所述机身与两个所述内侧机翼为一体式结构。8.根据权利要求6所述的飞行器,其特征在于,所述机身的尾部的底面低于所述内侧机翼的底面;所述机身的尾部的顶面设置有垂直尾翼;所述飞行器的螺旋桨设置于所述机身的尾端;所述螺旋桨的回转半径小于其回转中心距所述垂直尾翼的顶端的距离;所述螺旋桨的回转半径小于其回转中心距所述机身尾部的底面距离。9.根据权利要求6-8中任意一项所述的飞行器,其特征在于,所述飞行器为飞机或飞机模型。
【文档编号】B64C3/10GK205661648SQ201620523551
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】陈俏钢
【申请人】深圳市彦亨航模科技有限公司
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