一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器的制作方法

本发明属于飞行器部件设计领域，用于设计部分具有可变形机翼收纳盒的变翼展、变后掠角的可变形飞行器的舵面设计。

背景技术：

1、随着飞行器性能高速发展，开展变翼展、变后掠角的可变形飞行器布局设计及优化技术研究尤为重要。可变形飞行器气动舵面设计是飞行器外形设计、控制能力设计的基础，影响着飞行器设计的成败，是基础设计要素。具有可变形机翼收纳盒的变翼展、变后掠角的可变形飞行器，其收纳盒占据飞行器大部分纵向空间，导致无法布置用于控制俯仰、滚转的后缘舵。如果仅在机翼表面某一侧布置体襟翼，则在对应负攻角时无法提供有效舵效，在对应攻角、滚转角范围内无法较好地控制飞行器。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，对于部分具有可变形机翼收纳盒的变翼展、变后掠角的可变形飞行器，建立了组合外挂体襟翼设计准则，实现了具有高操控性的组合外挂体襟翼舵面设计能力。

2、本发明的技术解决方案是：

3、一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，包括：组合翼、飞行器本体、收纳盒和可变形机翼；

4、收纳盒设置在飞行器本体内部；收纳盒用于容纳可变形机翼，可变形机翼能够向飞行器外侧伸缩；

5、组合翼设置在飞行器本体上，组合翼的后缘和飞行器本体的尾部端面平齐；

6、组合翼的外侧边缘和飞行器的外侧边缘平齐；

7、飞行器迎风面对称设置有两个组合翼，飞行器背风面对称设置有两个组合翼；

8、组合翼的前缘和飞行器本体的气动外形光滑过渡。

9、优选地，可变形机翼对称设置在收纳盒两侧，可变形机翼的伸缩方向与飞行器本体的对称面互相不垂直；可变形机翼为薄板结构。

10、优选地，组合翼包括：体襟翼过渡段和外挂体襟翼；

11、体襟翼过渡段固定安装在飞行器本体上，体襟翼过渡段的后缘加工有与外挂体襟翼前缘配合的圆弧槽，外挂体襟翼通过转动轴固定安装在飞行器本体上；外挂体襟翼能够绕转动轴相对飞行器本体外表面转动；

12、体襟翼过渡段和外挂体襟翼的连接区域光滑过渡。

13、优选地，体襟翼过渡段的截面为三角形；体襟翼过渡段的最大厚度等于外挂体襟翼的厚度；

14、外挂体襟翼的后缘与飞行器本体尾部端面平齐。

15、优选地，体襟翼过渡段的长度和厚度满足如下关系：

16、

17、

18、其中，ma为设计飞行马赫数；

19、l3-1为飞行器背风面体襟翼过渡段的轴向长度，h3-1为飞行器背风面体襟翼过渡段的厚度；

20、l3-2为飞行器迎风面体襟翼过渡段的轴向长度，h3-2为飞行器迎风面体襟翼过渡段的厚度。

21、优选地，迎风面、背风面外挂体襟翼的最大厚度满足如下关系：

22、

23、其中，e为自然对数的底数，ma为设计飞行马赫数，α为设计飞行攻角。

24、优选地，外挂体襟翼的轴向长度和宽度满足如下关系：

25、l2-1∈[0.5w1，1.5w1]，

26、l2-2∈[0.5w1，1.5w1]，

27、w2-1∈[0.8w1，2w1]，

28、w2-2∈[0.8w1，2w1]，

29、h2-1∈[0.2h1，1.5h1]，

30、h2-2∈[0.2h1，1.5h1]，

31、其中，w1为收纳盒的宽度，h1为收纳盒的的厚度；

32、l2-1为飞行器背风面外挂体襟翼的轴向长度，w2-1为飞行器背风面外挂体襟翼的宽度，h2-1为飞行器背风面外挂体襟翼的最大厚度；

33、l2-2为飞行器迎风面外挂体襟翼的轴向长度，w2-2为飞行器迎风面外挂体襟翼的宽度，h2-2为飞行器迎风面外挂体襟翼的最大厚度。

34、本发明与现有技术相比的优点在于：

35、1)本发明通过设置组合外挂体襟翼增加飞行器正负攻角下纵向、滚转方向控制能力和稳定性；

36、2)本发明可以通过组合外挂体襟翼联动增加横侧向控制能力；

37、3)本发明通过使用组合外挂体襟翼而不是体襟翼、后缘舵等舵面类型，可以有效缩短飞行器长度，或在规定的飞行器长度内增加可变形机翼部件的尺寸。

技术特征：

1.一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，其特征在于，包括：组合翼、飞行器本体、收纳盒和可变形机翼；

2.根据权利要求1所述的一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，其特征在于，可变形机翼对称设置在收纳盒两侧，可变形机翼的伸缩方向与飞行器本体的对称面互相不垂直；可变形机翼为薄板结构。

3.根据权利要求2所述的一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，其特征在于，组合翼包括：体襟翼过渡段和外挂体襟翼；

4.根据权利要求3所述的一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，其特征在于，体襟翼过渡段的截面为三角形；体襟翼过渡段的最大厚度等于外挂体襟翼的厚度；

5.根据权利要求3或4所述的一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，其特征在于，体襟翼过渡段的长度和厚度满足如下关系：

6.根据权利要求5所述的一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，其特征在于，迎风面、背风面外挂体襟翼的最大厚度满足如下关系：

7.根据权利要求6所述的一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，其特征在于，外挂体襟翼的轴向长度和宽度满足如下关系：

技术总结
本发明一种组合外挂体襟翼的可变形飞行器，包括：组合翼、飞行器本体、收纳盒和可变形机翼；收纳盒设置在飞行器本体内部；收纳盒用于容纳可变形机翼，可变形机翼能够向飞行器外侧伸缩；组合翼设置在飞行器本体上，组合翼的后缘和飞行器本体的尾部端面平齐；组合翼的外侧边缘和飞行器的外侧边缘平齐；飞行器迎风面对称设置有两个组合翼，飞行器背风面对称设置有两个组合翼；组合翼的前缘和飞行器本体的气动外形光滑过渡。本发明对于部分具有可变形机翼收纳盒的变翼展、变后掠角的可变形飞行器，建立了组合外挂体襟翼设计准则，实现了具有高操控性的组合外挂体襟翼舵面设计能力。

技术研发人员：楼昊,张红军,闫溟
受保护的技术使用者：中国航天空气动力技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29