[发明专利]具有燕尾形尾翼和后发动机的飞机

说明书

技术领域

本发明属于飞机、尤其是包括这样的机身的飞机的领域：一组尾翼和一发动机在机身后部分中固定于所述机身。

背景技术

在飞机领域、特别是商用运输机的领域中，已知将一推进发动机布置在机身上并且基本在机身轴线中以便增加推进发动机的数量，而不需要为遵守飞机相对飞机的轴向垂直平面的整体对称性而成对地增加此数量。

该方法一般用于将发动机的数量增加二到三个，在飞机对称平面中的该发动机与在机翼下的一些发动机相结合，例如在Lockeed 1011飞机或Mac Donnell Douglas DC10飞机中，或者在飞机对称平面中的该发动机与在机身旁侧上对称固定的一些后发动机联合，例如在波音727飞机上。

但是，发动机在后机身中或后机身上的安装是各种困难的源由，这些困难主要与由于后尾翼的存在和机身截面的逐渐减小而已经复杂的后发动机在机身一区域中的安装所导致的结构布置的复杂性的增加有关。

所例举的飞机型式主要包括或多或少呈伸长形的机身，机翼沿机身长度在中间位置固定在机身上，以及一组尾翼即水平尾翼和垂直尾翼在后部分中固定于机身，机身包括各种气动力面，用以保证飞机的气动稳定性及其与尾翼相关联的舵面的可操纵性。

为避免机身的气动底阻太大，机身后部分呈细长形的，且其截面从对应于一基本柱形机身部分的后部的通常机身区部向小得多的机身结束区部，在高度上和宽度上逐渐减小。

该机身后部分由于其总体形状接近截锥形，而通常被称为尾锥。

水平尾翼和垂直尾翼形成有专门的气动力面，对于水平尾翼，气动力面固定在机身尾锥的旁侧上，对于垂直尾翼，气动力面固定在机身尾锥的上部上。

尾锥的轴线相对于柱形机身部分的轴线是朝上的，以在起飞和着陆降落阶段时增加飞机的可能的地面转角。

因此，与尾翼存在相关联的机身截面的减小减少了可用于安装发动机的空间，并减小了应保证发动机推力和惯性力的进展的机身固有刚性，由于发动机的质量，惯性力是很大的，并且只有以结构和加固件的复杂性为代价得到必需的体积和刚性，这些表现为质量增加。

由于为避免发动机会喷射的可能碎屑以不可接受的方式损坏尾翼而还应采取的预防措施，发动机和尾翼的靠近引入了附加的复杂性。

对所有这些机身后部分布置约束的考虑，导致发动机的安装在气动力和推进效率方面的性能不好，在已知结构中，在机身上或机身中的后发动机的推进效率比安装在机翼下的同等发动机的推进效率低大约20％。

由于所描述的所有约束的结合，在考虑后发动机在飞机垂直对称平面中的方案时，具有常规机身的飞机在其用于有效负荷的部分中受到以下损害：

-安装复杂性方面受损；

-气动性方面受损；

-结构质量方面受损。

发明内容

为减少现有技术方案的在气动性和质量方面的损害，本发明提出一种包括推进装置的机身后部分的新型布置，其中推进装置的安装得到简化。

符合本发明的飞机以已知的方式包括：机身，例如沿朝飞机前部正向取向的飞机纵轴线X的伸长形状的机身；至少一在机身前端与机身后端之间固定于机身的机翼，机身本身包括基本柱形的中央部分和渐变后部分，渐变后部分在连接区处与中央部分相联接，垂直尾翼和推进装置固定在渐变后部分上。

在本发明的飞机上，机身后部分为扁平形，推进装置的一个或多个喷气发动机在扁平形的后部分中固定于机身上方并且按照半埋入的构型局部地在机身内。

称为燕尾形的扁平形状使得，在机身的渐变后部分处：

-每个机身截面的最大高度朝负X的方向朝后逐渐减小，使得机身后端形成后缘，实际上是厚度比较小的、有利地在飞机坐标系中是基本水平的和基本为直线形、宽度L严格大于连接区最大宽度的后缘；

-每个机身截面的最大宽度连续增加，即所述最大宽度从连接区最大宽度直到大于连接区最大宽度的最大宽度L、朝负X的方向朝后单调增加；

-后推进系统的所述后喷气发动机优选沿纵向方向位于机身后部分的宽度明显最大的区域中；

-在一优选实施方式中，与纵轴线X基本平行的所述后喷气发动机的纵轴线在后喷气发动机的进气口处位于机身中央部分的上方；

-按照半埋入的构型，在后喷气发动机最大直径处的后喷气发动机下部局部地位于机身内，而后喷气发动机的上部在机身上方。

另外，所述后喷气发动机的发动机舱在发动机舱各侧与机身侧向连接，使得机身具有在发动机舱每一侧延伸的一扁平区域，其中发动机舱的宽度小于在发动机舱区域中的机身的宽度。