[发明专利]弱地效飞行器

说明书

本发明涉及利用飞行器机翼的地面效应所研制的超低空飞行器。

地效飞行器发展至今，仍存在着一个难以逾越的障碍，即地效飞行高度太低，难以在海上进入实

用阶段。这是由于相对飞行高度越高，当飞行高度变化时，飞行器的升力变化率越小，稳定平衡

的能力也越弱。因此，目前世界各国研制的地效飞行器都只能在其机翼有效弦长约20％以下的高度

上保持稳定飞行。由于飞行高度过低，其飞行抗浪能力很差，而且不能在地效飞行高度上进行小半

径转弯，即机动性很差。

为了提高飞行高度，设计上就不得不采取两项措施，一是增大全机尺寸，例如若干年来，为越洋飞

行设计的地效飞行器重达数百吨，直接带来投资，开发和制造上的异常困难；二是大幅度减小机翼

展弦比，结果所提高的飞行高度极为有限，而整机效率锐减。这正是地效飞行器问世近百年来，迄

今未大规模实现商品化，实用化的重要原因之一。

本发明的目的是提供一种可以自动稳定地飞行于较高的地效高度或弱地效高度的地效飞行器。

本发明的方法是利用设置于飞行器机翼翼面的压力传感器(或压差传感器)感受机翼表面因地面效应

而产生的空气动力静压变化，传感器输出的电信号幅度与地效飞行高度成比例关系，经过处理放大

去控制飞行器的升力控制系统，以保持和调整飞行器的飞行高度。由于压力传感器可以检测到相对

微弱的静压变化，其输出电信号又很容易做相关处理并放大很高的倍数，因而可以实现利用相对微

弱的地表效应去控制地效飞行高度，即可以大大提高自动地效飞行高度。

本发明的技术方案为：弱地效飞行器，其包括主翼和机身，其特征在于，为了提高飞行器自动保

持地效飞行的高度，在主翼表面或机身下表面装有压力(或压差)传感器，以感受机翼表面或机身下表

面由于地效飞行高度改变而产生的空气动力静压变化，所产生的电信号送往信号处理装置加以

处理，放大，通过飞行器的升力控制系统去调整飞行器的升力，从而使飞行器保持一个恒定

的飞行高度。

图一所示系上述飞行器实施例的全貌图。

图二表示该实施例的功能方块图。

图三系表示该实施例的控制过程方块图。

所建议的飞行器包括机翼1，机身6，安于机翼和机身下部的压力(或压差)传感器4，信号处理装置

15，飞行器升力控制系统16。

该飞行器控制过程如下：

机翼压力(或压差)传感器4，检测出机翼1表面的空气动力静压值，输入信号处理装置15加以处

理，放大，经过升力控制系统16控制飞行器的地效飞行高度。

该飞行器包括机翼1，机身6，水平尾翼2，升降舵3，安于机翼和机身下部的压力(或压差)传感器

4，安于水平尾翼的压力(或压差)传感器5，高度比较放大器8，反馈比较放大器9，高度选择电位

器10，电机驱动电路11，升降舵电机12，角位移检测器13，反映升降舵偏转角度的角位移反馈信

号14，以及地表7。与机翼1相比，尾翼2有较高的位置和较短的弦长。

该实施例工作过程如下：    

机翼压力传感器4和尾翼压力传感器5，分别检测出机翼1和尾翼2的翼面空气动力静压(或压差)

值，并输入高度比较放大器8，其差值输入反馈比较放大器9，与角位移反馈信号14比较，比较结

果进入电机驱动电路11，驱动升降舵电机12，控制升降舵3的偏转角度，从而实现地效飞行的高

度自动控制。其中尾翼压力传感器5的输出信号作为高度比较放大器8的参考电平，使地效飞行高

度可通过高度选择电位器10加以无级调整。

上述飞行器可在其机翼100％长以上的高度上自动，稳定地飞行。即与同尺寸的一般地效飞行器相

比，其自动地效飞行高度可提高五倍以上，大大增强了地效飞行的抗浪能力，同时增强了飞行纵向

稳定性；可以实行在地效飞行高度上的小半径转弯，简化了飞行转弯操纵，提高了安全性。这些为

地效飞行器寻找实用和高效率的设计方案扩大了选择范围，使地效飞行器能够进入实用阶段。同时

这一方法还能使普通飞机实现地效飞行。