[发明专利]一种喷气式飞机

说明书

                             技术领域

本发明属于航空技术领域，特别涉及一种机身为扁平矩形而各纵剖面和侧面为标准飞机机翼剖面形状的飞机。

                             背景技术

现有的客货运输机在世界经济和国际交往中发挥着巨大的作用，随着全球经济一体化和国际社会交流进一步发展，航空客货运输量与日俱增，要求更多的飞机投入营运。但现在世界各地很多国际大都市机场的空运量已趋饱和，有的机场已经每隔2分钟就有一架飞机起落，仅靠增加航班来满足不断扩展的航空市场要求已受到限制，因此世界几大飞机制造厂商正在研究新一代大型和超大型客货运输机。

从《航空知识》和《国际航空》等杂志获悉，他们研究的飞机方案大致二种，“美国波音公司”推出一种全飞翼型飞机，飞行性能有所改善，油耗也有所降低，其800座客机平面尺寸已达75×75m²，另外制造工艺较复杂。“欧洲空中客车公司”的方案和“俄罗斯”在最近一次莫斯科国际航空展览会推出的方案，基本是将现有飞机的机身长度、直径和翼展同时放大，客舱由一层改二层，其它与现有飞机一样，没什么改进。“欧洲空中客车公司”800座客机平面尺寸更是达80×80m²。俄罗斯方案860座，其翼展却达88m，这些大型飞机的一个主要缺点就是翼展太大，而翼展大势必要求现有各国的国际机场跑道的宽度和长度、跑道承载力、停机坪和飞机维修库都要扩大，所以当前很多国际机场无法满足这些特大型飞机起降和营运要求。

那么造成现有飞机如此设计的原因何在？下面我们从现有飞机内部结构进行研究来寻找答案。

现有飞机机身断面为圆形，客舱在上半圆，约占全断面60～65％，机身断面下半圆约占25～35％，由于下半圆的底面是圆柱曲面，必须再设地板才能堆放少量货物。这种细长圆柱状机身存在以下缺点：(1)细长圆柱状机身从空气动力学分析，机身丝毫不会产生任何升力，其作用纯粹是载人载物的容器，飞机自身重量和客货重量，全靠机翼在发动机推动前飞时机翼上下压力差而产生升力来承受，因此机翼面积要足够大，导致机翼悬挑很长，翼尖挠度大，也易产生低频翼尖振荡。(2)这种机身断面的圆形设计，使现有飞机为了承载更多的乘客或货物，机身直径和长度不断加大，另外从现有的客货运输机平面看，机身与机翼垂直相交成很单瘦的“十字形”，即机身长细比达10∶1～11∶1，而客舱的长细比也达6∶1～7∶1左右，客舱内象一长廊，空中小姐服务距离很长。由于机身长而承担飞机总重约80％的主起落架必须设在飞机总重心即机身中段处，因此飞机起飞大迎角冲上天空时，机尾几乎擦地。为此机身尾部只好做成上翘式，使机尾那一部分空间也不好使用。(3)细长圆柱状机身的设计，对机翼的设计也有要求，使现有飞机机翼也是扁而长，一般平均长宽比也在10∶1～11∶1，扁平机翼根部与圆断面在机身中段相交，此处是全机重心位置，然而支撑飞机至少需三个起落架，机身直径相对全机尺寸较小，不能安二个主起落架，二个主起落架只好安放在机翼下靠翼根部、主起落架从二侧向机身中段收起所到的主起落架舱位于机身中段下半圆处，故此处不得不加大空间来容纳起落架的轮胎，从而突破了机身园断面和翼根的标准机翼剖面的标准尺寸，破坏了机身圆断面从头到尾的连续性，增加了前进的阻力，也使翼根部向下凸出减少了升力。由于此处结构复杂，整体强度受影响，制造工艺复杂。另外，扁长机翼悬挑长度很大，翼尖挠度大，也易产生低频翼尖振荡。

从以上分析可知：现有飞机机身断面的圆形设计是造成飞机翼展大，机翼扁长、机身长，机身下部空间及机尾空间不好使用，飞机起落架设计结构复杂及制造工艺复杂的根本原因。

                             发明内容

本发明的目的在于克服上述标准飞机机身断面为圆形设计所带来的翼展大、机翼扁长、机身长、飞机起落架设计结构及制造工艺复杂等不足之处，而设计一种机身平面为扁平矩形而各纵剖面和侧面为标准飞机机翼剖面形状的一种喷气式飞机。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种喷气式飞机，它包括机身4、机翼27、喷气发动机6、驾驰舱1、垂尾11、平尾12、30和起落架15，机身4二边安装机翼27，喷气发动机6安装在机翼27上，机身前面居中突出布置驾驰舱1，机身4后部二个垂尾11支承平尾12、30，它的特殊之处在于：所述机身4的平面形状为扁平矩形，机身4各纵剖面和侧面是标准机翼剖面形状，矩形机身4底部的四角布置安放起落架15的起落架舱24。