[发明专利]起落架与主机体分离的飞机

说明书

本发明涉及到战斗机的一种起落架设计方案，属于航空技术领域。

起落架是飞机必不可少的组成部分，到目前为止，几乎所有的有人飞行器都必须安装起落架，有些特种飞行器为节省机体的结构重量，采用的是可抛弃的起落架车，在早期的飞行航母设计中，曾经出现过将起落架拆除的情况。英国能够垂直起降的鹞式战斗机改进方案也曾经出现过将起落架拆除的方案，但考虑到会影响地面移动及带来后勤方面的问题，最后没有采用。由于取消起落架会产生种种不便，除了早期飞机有过这样的设计外，几乎再无人会采用取消起落架的方法来提高其战术技术性能，总体而言，起落架做为飞机的一种重要部件到目前为止是不可缺少的。

起落架在飞行过程中使用时间最短，但战斗机为其付出的代价却是最大的！起落架是飞行器机体强度最高的地方，起落架支柱载面承受最高集中应力可达到每平方厘米上千千克，这导致机体结构为起飞降落付出了沉重的代价！其结构重量竟然达到十分之一还多！而发动机的重量远低于起落架。除了能看得见的结构重量外，起落架的收起体积也相当大，占用的机内空间远超过飞行员座舱！早期的战斗机通常是让起落架收放在机体结构内，但就是这样做，也难免不会造成翼根处的迎风面积增加。第三代战斗机为了解决起落架安置与机体结构强度之间的矛盾，通常把主起落架设置在翼根结构的外面，用非承力整流结构包裹，这样造成翼根肥厚，对气动性能影响很大。安装起落架的部位通常都是机体设备和各种管道及发动机进气道集中所在位置，这给战斗机的设计带来挑战。

正是考虑到现有的作战飞机为起落架付出了巨大的代价，本发明提出起落架与主体机分离的方案设计，其概念就是将作战飞机的起落架与主体分离开来，两者在起飞前及及停放时组合在一起，在起飞后起落架体与主机体分离，可依靠上面安装的动力及机翼及无人驾驶技术自行返回降落，当主体机执行完任务返航时，可再次起飞再次起飞，在空中与主体机对接，然后再实施下滑降。在现在作战飞机造价越来越高、技术越来越复杂、性能提高越来越困难的情况下，采用这种起落架与主机体分离的方案可以非常轻松地减轻以上这几个方面的的负面影响，从根本上改战斗机设计的被动局面，为大幅度提高作战飞机的性能和降低造价创造了条件。

具体方案是这样实现的；飞行起落架总体结构采用鸭式布置，其机翼采用下单翼设计以使机翼能尽量后置和远离战斗机的主翼面，前翼也可以尽量前置，以减少组合飞行时对上面战斗机机翼的干扰。对接装置可以采用类似于空中加油的软管方式，也可以采用类似于硬管加油的方式。软管方式可以在主机体腹部安装对接用的联接接口和可抛拖索锚，这个锚由一个可产生矢量推力的微型喷气装置。在飞行起落架上安装有对接用叉式杆，当飞行在主机体的下方时，这个对接用叉式杆可用来捕获主机体抛出的拖索锚，当叉式杆将拖索锚上的拖索收拢到叉口处的收索口中后，其内部的的磨擦轮就可将拖索接进收索箱中，进而将主机体与飞行起落架两者拉近，在拉动的过程中，主机体保持平飞状态，飞行起落架上的翼面则适当产生负升力，以保持拖索始终被拉紧，这样就能避免不稳定气流影响上下机体间的距离，以减少对接时发生碰撞的概率，使对接的安全性提高。

有专家分析战斗机取消飞行员后将可使重量减少50％以上，尺寸可以缩小60％，而起落架的重量及体积对战斗机的影响更甚，飞行起落架把重量达到结构十分之一的起落架与主机体分离，其对战斗机战术技术性能的影响将远超过作战飞机无人化，与没有采用这一概念的战斗机相比，采用了飞行起落架概念的战斗机将具有绝对的飞行性能优势，有可能改写作战飞机的设计理念及引导作战飞机的设计方向。不光是在战术技术性能上，由于在设计上不必再考虑影响战斗机作战性能的因素，飞行起落架可以尽可能地采用大量提高起飞降落滑跑性能的设计，例如可采用大直径的中低压轮胎或多轮结构，可配置完善的起落架缓冲装置和可自动根据地面倾斜度度调整左右支柱高度的设计，可采用能产生滑跃起飞效果的弹跳式起落架设计，还可以根据需要迅速地更换机轮以适应不同场地需要，这也将极大影响作战飞机的总体效能。

附图1为飞行起落架总体布局图。附图2为飞行起落架与主机体对接过程原理及相应结构图。