[发明专利]一种高效且稳定的斜形逆变机翼

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞行器机翼的结构布局，对于翼身融合飞行器，半侧机身即相当于其一侧机翼，所以也涉及飞行器的整体气动布局。

背景技术

现在的飞行器机翼设计一般有鸭翼、主翼、尾翼和垂尾（或V形尾），用于为飞行器提供升力和飞行控制，但是由于各个翼体的分开，导致飞行器气流扰动加强，增加了飞行器的能耗，降低了飞行器结构强度。

中国专利局于2005年7月13日公开了公开号为CN1636827，专利名称为一种升阻比高及失速角大的机翼加整流翼气动布局的发明专利，该专利主要由机翼与整流翼共同构成，其特征在于：在飞机机身二侧的机翼上方，采用与机翼有一定间隔距离，并且下表面与机翼近平行与后部略上翘，以及前部边缘相对机翼前缘适当后移约二者间距左右距离的方法，安装一个与机翼外形相同或相近，但一般情况下宽度与面积显著小于机翼的整流翼，并使其和下方的机翼一起，组成从前后与左右方向看时都为二字状的机翼组合式气动布局结构。这样的机翼组合将具有升力高与飞行阻力小，可用飞行迎角大，大迎角时诱导阻力小与不易产生失速，正常飞行及不良气象条件下飞行稳定性高等优点，但其存在效能低的缺陷。

中国专利局于2011.年12月7日公开了公开号为 CN102267557A，专利名称为一种鸭式前掠变展长翼面积的伸缩翼气动布局的发明专利，该专利包括机身、鸭翼、机翼和垂尾，机翼包括前掠内机翼和前掠可伸缩外机翼，前掠可伸缩外机翼通过伸缩机构与前掠内机翼内部连接，在无人机马赫数为0.2时，伸缩机构伸展将前掠可伸缩外机翼伸出到前掠内机翼外部，在无人机马赫数为0.4时，伸缩机构收缩将前掠可伸缩外机翼收缩在前掠内机翼内部，其中前掠可伸缩外机翼与前掠内机翼的面积比为0.25～0.45。本发明采用变展长翼面积的伸缩翼布局，使无人机在不同的空域、不同的速度状态范围都具有良好的气动性能，提高了无人机的机动性和灵活性；本发明在Ma＝0.2和0.4范围，低速飞行时，大展弦比气动布局巡航升阻比比小展弦比高20％以上，高速飞行时，小展弦比气动布局巡航升阻比比大展弦比高15％左右，具备Ma0.2和Ma0.4巡航飞行的能力，但该专利中垂尾也是很重要的飞控部件，存在飞控部件复杂，操作不便的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效且稳定的斜形逆变机翼，该机翼可以明显提高超高速飞行器的机动性和机体强度，也可明显提高负重高的飞行器的稳定性和升降性能,还简化了飞行器的飞控部件和控制方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高效且稳定的斜形逆变机翼，包括位于飞行器左右两侧机翼的结构布局，对于翼身融合飞行器则指的是飞行器的左右两侧机身，飞行器的左右两侧机翼结构布局相同且对称，其特征在于：飞行器气动布局前后宽度不一致，机翼总体布局有前掠或后掠的趋势，在飞行器前部两侧可分别设有导翼，和/或在飞行器后部两侧可分别设有排翼，通过导翼和/或排翼控制飞行器的飞行姿态和轨迹；正俯视时，所述飞行器两侧机翼的翼延伸轴线夹角指向和翼卷曲轴线夹角指向相逆。

飞行器的气动布局整体为前掠式翼或后掠式翼，采用后掠式翼气动布局时，飞行器为前窄后宽，各翼面部分平直伸展时机翼前边缘有后掠趋势；采用前掠翼气动布局时，飞行器为前宽后窄，各翼面部分平直伸展时机翼后边缘有前掠趋势；对于翼身融合飞行器，以上所述的两侧机翼则指两侧机身。

所述导翼内设置有次级导翼；所述排翼内设置有次级排翼；各级导翼和排翼平直展开时，同侧机翼中的各部分翼体都在同一平面内，且各部分翼体的边缘平整接合。根据权利要求1所述的一种高效且稳定的斜形逆变机翼，其特征在于：如单侧机翼平展开时近似于三角形或四边形，且双翼的设置有明显的前掠或后掠趋势时，那么导翼或排翼将对称的设置于机翼的内侧或外侧；如果同时设有导翼和排翼，当导翼位于机翼内侧时，排翼则位于机翼外侧，反之亦然。 

在单侧机翼上，所述次级导翼或次级排翼都在平直伸展状态时，导翼和排翼动作时，可与机翼的固定部分可形成三种曲面，分别是“∧”形、“～”形或“︹”形曲面；形成“∧”形曲面时，曲面相交线与机身中轴线既不垂直也不平行；形成“～”形或“︹”形曲面且正俯视时，两条曲面相交线的机身外侧延长线夹角不大于90度。