[实用新型]带可动边条的鸭式飞翼布局飞机

说明书

技术领域

本专利属于飞机气动布局设计技术领域，特别是涉及一种带可动边条的鸭式飞翼布局飞机。

背景技术

飞机的常用布局主要有常规布局、鸭式布局、飞翼布局等。

常规布局包括机翼、平尾、垂尾等，机翼在前，尾翼在后，该类飞机技术成熟，应用最多，但缺点是配平时平尾产生负升力，增大了配平阻力和飞机重量，较多的翼面也降低了升阻比和隐身性能，该类布局的典型代表有F-15、Su-27以及Boeing系列、AirBus系列民航客机、“全球鹰“高空长航时无人机等。

鸭式布局是将平尾取消，采用前置的鸭翼，在配平时鸭翼可以产生正升力，改善飞机的起降性能和操控性能，鸭翼又分为远距控制鸭翼和近距耦合鸭翼，远距控制鸭翼不产生涡升力，但充分利用力臂长的特性进行配平和操控，典型代表如欧洲“台风”战斗机，近距耦合鸭翼可以产生涡升力，改善飞机升力特性和大迎角机动性能，典型代表有法国“阵风”战斗机以及我国的J-10战斗机等。

飞翼布局取消了平尾和垂尾，可以有效降低飞机的零阻，提高飞机的升阻比，但飞翼布局由于缺少配平翼面，为改善配平性能，普遍采用小升力系数的反弯翼型，该类翼型的升力系数只有0.2-0.4左右，难以达到像“全球鹰”一样的飞行高度，像与“全球鹰”竞争的洛克希德.马丁公司“暗星”飞翼无人机的最大飞行高度只有11000m，同样，著名的诺斯罗普.格鲁曼公司B-2隐身轰炸机作战高度只有9000-12000m，和高空的18000-20000m相去甚远。此外，配平构型也会比干净构型降低3-5个升阻比，造成起降距离加大、操纵困难等问题，只能采用先进复杂的控制系统进行操纵控。但飞翼布局的隐身特性较好，可以提高战场生存能力，因此普遍用于最新的无人作战飞机，如美国的X-45、X-47，法国的“神经元”、英国的“雷神”等。

如何在保证飞翼的高升阻比、良好隐身性能的同时，提高升力系数、改善操控性能，将其应用于高空长航时类飞机或者高机动无人作战飞机，有着重要的工程应用价值。

发明内容

本发明的目的是：

本专利提出了一种带可动边条的鸭式飞翼布局飞机，可以有效提高飞翼布局的升力系数和操控性能，使常规飞翼的升力系数由原来的0.20-0.40提高到0.80～1.20，配平升阻比提高1～3，使用高度从9000-11000m提高到18000-20000m，起降性能和机动性能有效改善，且增加的重量较小，适用于高空长航时类飞机和高机动隐身无人作战飞机。

本发明的技术方案是：

见附图1，带可动边条的鸭式飞翼布局飞机，本飞机包括飞翼机身、远距控制鸭翼、机翼、一体化可动边条、机翼前内襟翼、机翼前外襟翼、机翼后内襟副翼、机翼后外阻力方向舵、翼梢小翼、机身俯仰控制面、尾喷口、进气口、进气道/发动机舱、前起落架舱、主起落架舱、内置载荷舱，其中，远距控制鸭翼安装在飞翼机身的前端，机翼安装在飞翼机身的后端，一体化可动边条位于飞翼机身与机翼内侧前缘相融合的部位，通过转轴与飞翼机身连接，并利用安装与飞翼机身侧缘部位的作动器驱动；左/右机翼的前缘布置有机翼前内襟翼和机翼后内襟翼两块控制面，后缘布置有机翼后内襟副翼和机翼后外阻力方向舵两块控制面，机翼翼尖安装有翼梢小翼；机身的后部布置有两个并列的尾喷口，尾喷口两侧布置有机身俯仰控制面，机身的腹部布置有两侧式的进气道/发动机舱；飞机采用前三点式起落架，前起落架舱布置在机身腹部中线的前端，左右主起落架舱布置在进气道/发动机舱的外侧；飞机采用内置载荷舱，串列布置在机身腹部中线。

本发明的优点是：

（1）采用远距控制鸭翼改善配平和操纵特性

常规飞翼布局存在着操纵困难，配平阻力大的缺点，采用高升力翼型又会产生较大的低头力矩，配平升阻比损失较大。本专利采用了远距控制鸭翼设计，在飞翼机体前端安装有纵向控制鸭翼，形成了一种鸭式飞翼布局，可以显著提高配平升阻比，改善飞机的起降和机动性能。

（2）采用高升力层流机翼设计提高升力系数

本专利的机体为修形的飞翼机身，本身具有升力特性且干扰阻力很小；由于可以利用远距控制鸭翼进行配平，无需像飞翼一样为保证配平采用低升力的反弯翼型，而可以采用高升力系数的层流机翼，因此可以获得较高的升力系数并有效降低摩擦阻力；同时在翼尖安装有翼梢小翼，可以降低诱导阻力，获得较高的升阻比。

（3）采用一体化可动边条增加涡升力