新型高升力鸭式布局联接翼飞行器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，包括：机身、设置在机身两侧的主翼、上翼、端翼、垂尾，所述设置在机身两侧的主翼的端部均设置端翼，所述两个端翼的上部分别通过设置在机身上方的上翼与设置在机身尾部的垂尾连接；所述机身的机头两侧设置有鸭翼。本实用新型能够充分发挥两组翼面的增升效应，同时在大迎角条件下，全机具有良好的失速特性；机身作为飞行器的重要部件，把机翼、垂尾、鸭翼和发动机联成一个整体，其流线型的设计减少了气动阻力，同时提供了升力。
【专利说明】新型高升力鸭式布局联接翼飞行器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于飞行器设计领域，具体涉及一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器。
【背景技术】
[0002]随着航空技术和复合材料的快速发展，采用联接翼结构的飞行器研宄得到了更快的发展，联接翼结构具有如下优点:结构重量轻、刚度好、诱导阻力较小、配平升力大；具有产生直接升力、直接侧力的潜能，稳定性和操纵性好；具有很好的抗失坠特性，十分有利于提尚飞机的有效载荷，具有很尚的应用价值和经济效益。
[0003]由于联接翼所形成的升力中心相对靠后，易于产生较大的低头力矩，不利于全机的纵向力矩平衡控制，会由此带来全机的纵向静安定性不足的问题。
实用新型内容
[0004]为解决现有存在的技术问题，本实用新型实施例提供一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器。
[0005]为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的:
[0006]本实用新型实施例提供一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，该飞行器包括:机身、设置在机身两侧的主翼、上翼、端翼、垂尾，所述设置在机身两侧的主翼的端部均设置端翼，所述两个端翼的上部分别通过设置在机身上方的上翼与设置在机身尾部的垂尾连接；所述机身的机头两侧设置有鸭翼。
[0007]上述方案中，所述两个端翼的尾部均设置有方向舵，所述两个上翼上均设置有升降舵；所述两个主翼上均设置有副翼。
[0008]上述方案中，所述机头为扁平鸭嘴机头。
[0009]上述方案中，所述两个主翼上均设置有襟翼。
[0010]上述方案中，所述端翼垂直设置在主翼翼梢处的端翼安定面上。
[0011]上述方案中，所述上翼设置在主翼的上方，并且两者之间设置有间距。
[0012]上述方案中，所述鸭翼、主翼、上翼和端翼采用早期翼型、层流翼型、高升力翼型或超临界翼型。
[0013]上述方案中，所述机身的尾部设置有动力装置。
[0014]上述方案中，所述动力装置采用螺旋桨发动机或喷气式发动机。
[0015]上述方案中，所述机身内部设置有可伸缩的旋翼轴，所述旋翼轴的顶部设置有两叶可折叠式旋翼，所述机身上还设置有旋翼舱盖。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果:
[0017]本实用新型实施例提供一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，该飞行器包括:机身、设置在机身两侧的主翼、上翼、端翼、垂尾，所述设置在机身两侧的主翼的端部均设置端翼，所述两个端翼的上部分别通过设置在机身上方的上翼与设置在机身尾部的垂尾连接；所述机身的机头两侧设置有鸭翼；其流线型的设计减少了气动阻力，通过主翼后掠，上翼采用前掠，飞行器的上反后掠机翼和下反前掠上翼连接在一起所形成的一前一后的机翼布局形式，使得飞行器的俯视图和主视图的外形都接近菱形，气动效率较高，上翼和主翼分别具有前掠翼和后掠翼的气动特性，两翼面间距足够，在较大迎角范围内，相互之间的不利干扰比小，充分发挥两组翼面的增升效应，同时在大迎角条件下，全机具有良好的失速特性；机身作为飞行器的重要部件，把机翼、垂尾、鸭翼和发动机联成一个整体，其流线型的设计减少了气动阻力，同时提供了升力。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型实施例1提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的结构示意图；
[0019]图2是本实用新型实施例1提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的俯视图；
[0020]图3是本实用新型实施例1提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的前视图；
[0021]图4是本实用新型实施例1提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的侧视图；
[0022]图5是本实用新型实施例2提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的结构示意图；
[0023]图6是本实用新型实施例3提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的结构示意图；
[0024]图7是本实用新型实施例4提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的结构示意图；
[0025]图8是本实用新型实施例5提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的结构示意图；
[0026]图9是本实用新型实施例6提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的结构示意图；
[0027]图10是本实用新型实施例6提供的一种高升力长航时联接翼布局飞行器的展开状态结构示意图。
[0028]图中:1_机身；2-鸭翼；3-主翼；4-上翼；5-端翼；6_副翼；7_升降舵；8_方向舵；9-垂尾；10-动力装置；11_机头；12-动旋翼轴；13-可折叠式旋翼；14-旋翼舱盖；15_襟翼。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0030]实施例1:
[0031]本实用新型实施例提供一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，如图1?4所示，该飞行器包括:机身1、设置在机身I两侧的主翼3、上翼4、端翼5、垂尾9，所述设置在机身I两侧的主翼3的端部均设置端翼5，所述两个端翼5的上部分别通过设置在机身I上方的上翼4与设置在机身I尾部的垂尾9连接；所述机身I的机头11两侧设置有鸭翼2 ;飞行器的主翼3后掠、上翼4采用前掠，上反后掠机翼和下反前掠上翼连接在一起所形成的一前一后的机翼布局形式，这种布局使得飞行器的俯视图和主视图的外形都接近菱形，气动效率较高，上翼4和主翼3分别具有前掠翼和后掠翼的气动特性，两翼面间距足够，在较大迎角范围内，相互之间的不利干扰比小，充分发挥两组翼面的增升效应，同时在大迎角条件下，全机具有良好的失速特性。
[0032]所述的鸭翼2后掠或平直设计视机翼具体设计参数确定。
[0033]所述鸭翼2为上反或下反或平直设计视机翼具体设计参数确定，采用鸭翼2以增大全机的抬头力矩，并采用主动控制技术，解决了现有技术中全机的纵向静安定性不足的冋题。
[0034]所述机身I和主翼3以及鸭翼2分别进行了翼身融和处理，从而在改善其气动效能的前提下，增加了机身机翼连接处的结构强度，所述主翼3的翼稍和端翼5的下翼面进行了融合，达到机翼和端翼结合的效果，所述垂尾9和机身I进行了融合连接，增加了强度。
[0035]实施例2:
[0036]本实用新型实施例提供一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，如图5所示，该飞行器包括:机身1、设置在机身I两侧的主翼3、上翼4、端翼5、垂尾9，所述设置在机身I两侧的主翼3的端部均设置端翼5，所述两个端翼5的上部分别通过设置在机身I上方的上翼4与设置在机身I尾部的垂尾9连接；所述机身I的机头11两侧设置有鸭翼2 ;飞行器的主翼3后掠、上翼4采用前掠，上反后掠机翼和下反前掠上翼连接在一起所形成的一前一后的机翼布局形式，这种布局使得飞行器的俯视图和主视图的外形都接近菱形，气动效率较高，上翼4和主翼3分别具有前掠翼和后掠翼的气动特性，两翼面间距足够，在较大迎角范围内，相互之间的不利干扰比小，充分发挥两组翼面的增升效应，同时在大迎角条件下，全机具有良好的失速特性。
[0037]所述的鸭翼2后掠或平直设计视机翼具体设计参数确定。
[0038]所述鸭翼2为上反或下反或平直设计视机翼具体设计参数确定，采用鸭翼2以增大全机的抬头力矩，并采用主动控制技术，解决了现有技术中全机的纵向静安定性不足的冋题。
[0039]所述机身I和主翼3以及鸭翼2分别进行了翼身融和处理，从而在改善其气动效能的前提下，增加了机身机翼连接处的结构强度，所述主翼3的翼稍和端翼5的下翼面进行了融合，达到机翼和端翼结合的效果，所述垂尾9和机身I进行了融合连接，增加了强度。
[0040]所述两个端翼5的尾部均设置有方向舵8，所述两个上翼4上均设置有升降舵7 ;所述两个主翼3上均设置有副翼6。
[0041]同时在端翼5上布置方向舵8，增加飞行器的航向安定性与舵面操纵效率，改善了飞行器的抗侧风性能，降低联结处结构设计复杂度。
[0042]实施例3:
[0043]本实用新型实施例提供一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，如图6所示，该飞行器包括:机身1、设置在机身I两侧的主翼3、上翼4、端翼5、垂尾9，所述设置在机身I两侧的主翼3的端部均设置端翼5，所述两个端翼5的上部分别通过设置在机身I上方的上翼4与设置在机身I尾部的垂尾9连接；所述机身I的机头11两侧设置有鸭翼2 ;飞行器的主翼3后掠、上翼4采用前掠，上反后掠机翼和下反前掠上翼连接在一起所形成的一前一后的机翼布局形式，这种布局使得飞行器的俯视图和主视图的外形都接近菱形，气动效率较高，上翼4和主翼3分别具有前掠翼和后掠翼的气动特性，两翼面间距足够，在较大迎角范围内，相互之间的不利干扰比小，充分发挥两组翼面的增升效应，同时在大迎角条件下，全机具有良好的失速特性。
[0044]所述的鸭翼2后掠或平直设计视机翼具体设计参数确定。
[0045]所述鸭翼2为上反或下反或平直设计视机翼具体设计参数确定。
[0046]所述机身I和主翼3以及鸭翼2分别进行了翼身融和处理，从而在改善其气动效能的前提下，增加了机身机翼连接处的结构强度，所述主翼3的翼稍和端翼5的下翼面进行了融合，达到机翼和端翼结合的效果，所述垂尾9和机身I进行了融合连接，增加了强度。
[0047]所述两个端翼5的尾部均设置有方向舵8，所述两个上翼4上均设置有升降舵7 ;所述两个主翼3上均设置有副翼6。
[0048]同时在端翼5上布置方向舵8，增加飞行器的航向安定性与舵面操纵效率，改善了飞行器的抗侧风性能，降低联结处结构设计复杂度。
[0049]通过升降舵7、鸭翼2的组合控制，有利于获得全机的直接升力控制；通过两方向舵和副翼6的的组合控制，有利于产生全机的直接侧力控制，从而使飞机非常规运动模态控制成为可能，并改善飞机的控制响应品质。
[0050]所述机头11为扁平鸭嘴机头，鸭嘴式扁平机头设计充分利用了生物仿真学，扁平的嘴唇是大雁等生物的共同特点，减少了空气阻力，利于生物的飞行。
[0051]本实用新型采用鸭翼2和扁平鸭嘴机头，可使飞行器在飞行过程中，基本处于正配平状态，即:配平飞行中，可控制鸭翼2和升降舵7同时产生正升力，进一步增大全机的升力效率，更加增大了飞机的有效载荷。
[0052]实施例4:
[0053]本实用新型实施例提供一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，如图7所示，该飞行器包括:机身1、设置在机身I两侧的主翼3、上翼4、端翼5、垂尾9，所述设置在机身I两侧的主翼3的端部均设置端翼5，所述两个端翼5的上部分别通过设置在机身I上方的上翼4与设置在机身I尾部的垂尾9连接；所述机身I的机头11两侧设置有鸭翼2 ;飞行器的主翼3后掠、上翼4采用前掠，上反后掠机翼和下反前掠上翼连接在一起所形成的一前一后的机翼布局形式，这种布局使得飞行器的俯视图和主视图的外形都接近菱形，气动效率较高，上翼4和主翼3分别具有前掠翼和后掠翼的气动特性，两翼面间距足够，在较大迎角范围内，相互之间的不利干扰比小，充分发挥两组翼面的增升效应，同时在大迎角条件下，全机具有良好的失速特性。
[0054]所述的鸭翼2后掠或平直设计视机翼具体设计参数确定。
[0055]所述鸭翼2为上反或下反或平直设计视机翼具体设计参数确定。
[0056]所述机身I和主翼3以及鸭翼2分别进行了翼身融和处理，从而在改善其气动效能的前提下，增加了机身机翼连接处的结构强度，所述主翼3的翼稍和端翼5的下翼面进行了融合，达到机翼和端翼结合的效果，所述垂尾9和机身I进行了融合连接，增加了强度。
[0057]所述两个端翼5的尾部均设置有方向舵8，所述两个上翼4上均设置有升降舵7。
[0058]同时在端翼5上布置方向舵8，增加飞行器的航向安定性与舵面操纵效率，改善了飞行器的抗侧风性能，降低联结处结构设计复杂度。
[0059]所述机头11为扁平鸭嘴机头，鸭嘴式扁平机头设计充分利用了生物仿真学，扁平的嘴唇是大雁等生物的共同特点，减少了空气阻力，利于生物的飞行。
[0060]所述两个主翼3上均设置有襟翼15、副翼6。所述主翼3上襟翼15的长度与副翼6的长度可以相同也可以不同，根据飞行器的设计需要选择。
[0061]进一步的，在实施例1?4任意一个实施例的基础上，所述端翼5垂直设置在主翼3翼梢处的端翼安定面上，采用翼梢处的端翼安定面，使上、下翼面构成一体。
[0062]进一步的，在实施例1?4任意一个实施例的基础上，所述上翼4设置在主翼3的上方，并且两者之间设置有间距，两翼面间距足够，在较大迎角范围内，相互之间的不利干扰比小，充分发挥两组翼面的增升效应，同时在大迎角条件下，全机具有良好的失速特性。
[0063]进一步的，在实施例1?4任意一个实施例的基础上，所述鸭翼2、主翼3、上翼4和端翼5采用早期翼型、层流翼型、高升力翼型或超临界翼型。
[0064]实施例5:
[0065]在实施例1的基础上，如图8所示，所述机身I的尾部设置有动力装置10，所述动力装置10采用螺旋桨发动机或喷气式发动机。
[0066]进一步的，在实施例5的基础上，所述两个端翼5的尾部均设置有方向舵8，所述两个上翼4上均设置有升降舵7，所述主翼3上设置有副翼6。
[0067]进一步的，在实施例5的基础上，所述两个端翼5的尾部均设置有方向舵8，所述两个上翼4上均设置有升降舵7。所述两个主翼3上均设置有襟翼15、副翼6，所述主翼3上襟翼15的长度与副翼6的长度可以相同也可以不同，根据飞行器的设计需要选择。
[0068]实施例6:
[0069]本实用新型实施例提供一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，如图9、10所示，该飞行器包括:机身1、设置在机身I两侧的主翼3、上翼4、端翼5、垂尾9，所述设置在机身I两侧的主翼3的端部均设置端翼5，所述两个端翼5的上部分别通过设置在机身I上方的上翼4与设置在机身I尾部的垂尾9连接；所述机身I的机头11两侧设置有鸭翼2 ;飞行器的主翼3后掠、上翼4采用前掠，上反后掠机翼和下反前掠上翼连接在一起所形成的一前一后的机翼布局形式，这种布局使得飞行器的俯视图和主视图的外形都接近菱形，气动效率较高，上翼4和主翼3分别具有前掠翼和后掠翼的气动特性，两翼面间距足够，在较大迎角范围内，相互之间的不利干扰比小，充分发挥两组翼面的增升效应，同时在大迎角条件下，全机具有良好的失速特性。
[0070]所述的鸭翼2后掠或平直设计视机翼具体设计参数确定。
[0071]所述鸭翼2为上反或下反或平直设计视机翼具体设计参数确定。
[0072]所述机身I和主翼3以及鸭翼2分别进行了翼身融和处理，从而在改善其气动效能的前提下，增加了机身机翼连接处的结构强度，所述主翼3的翼稍和端翼5的下翼面进行了融合，达到机翼和端翼结合的效果，所述垂尾9和机身I进行了融合连接，增加了强度。
[0073]所述机身I内部设置有可伸缩的旋翼轴12，所述旋翼轴12的顶部设置有两叶可折叠式旋翼13，所述机身I上还设置有旋翼舱盖14，使得飞行器具有短距起飞垂直着陆功能。
[0074]在准备着陆时，逐渐减小推进式发动机的工作状态，飞机开始减速，当飞行速度达到一定门限值，飞行控制系统控制打开旋翼舱盖14，驱动旋翼轴12升起，当旋翼轴12完全伸出并锁紧，并打开可折叠式旋翼13的锁紧装置，使可折叠式旋翼13在预紧力的作用下展开；同时推进动力装置10与发动机驱动轴的联结断开，采用动力转换装置，将发动机驱动轴与用于垂直着陆的旋翼轴12联结，驱动旋翼轴12工作，产生全机所需的着陆升力，使得飞行器垂直降落在预定地点，旋翼减速直到停止工作，可折叠式旋翼13折叠，旋翼轴12收入机身内，所述旋翼舱盖14关闭，飞行器完成垂直着陆。
[0075]进一步的，在实施例6的基础上，所述机身I的尾部设置有动力装置10，所述动力装置10采用螺旋桨发动机或喷气式发动机。
[0076]以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于，该飞行器包括:机身(I)、设置在机身(I)两侧的主翼(3)、上翼(4)、端翼(5)、垂尾(9)，所述设置在机身(I)两侧的主翼(3)的端部均设置端翼(5)，所述两个端翼(5)的上部分别通过设置在机身(I)上方的上翼(4)与设置在机身(I)尾部的垂尾(9)连接；所述机身(I)的机头(11)两侧设置有鸭翼⑵。
2.根据权利要求1所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述两个端翼(5)的尾部均设置有方向舵(8)，所述两个上翼(4)上均设置有升降舵(7);所述两个主翼(3)上均设置有副翼(6)。
3.根据权利要求2所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述机头(11)为扁平鸭嘴机头。
4.根据权利要求3所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述两个主翼(2)上均设置有襟翼(15)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述端翼(5)垂直设置在主翼(3)翼梢处的端翼安定面上。
6.根据权利要求1或2或3或4所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述上翼(4)设置在主翼(3)的上方，并且两者之间设置有间距。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述鸭翼(2)、主翼(3)、上翼(4)和端翼(5)采用早期翼型、层流翼型、高升力翼型或超临界翼型。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述机身(I)的尾部设置有动力装置(10)。
9.根据权利要求8所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述动力装置(10)采用螺旋桨发动机或喷气式发动机。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的新型高升力鸭式布局联接翼飞行器，其特征在于:所述机身(I)内部设置有可伸缩的旋翼轴(12)，所述旋翼轴(12)的顶部设置有两叶可折叠式旋翼(13)，所述机身(I)上还设置有旋翼舱盖(14)。
【文档编号】B64C39/08GK204264454SQ201420655954
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】刘行伟, 高超, 严风春 申请人:刘行伟