[发明专利]上翼面循环射流固定翼直升飞机

说明书

技术领域：

本发明属于航空机械领域，具体涉及一种可大角度升降亚音速飞机。

背景技术：

对于某些飞机起落受限制地区，如山地、森林、河谷、海上、战场等，和短途紧急抢救、输送、侦查作战、巡逻、旅游、观光等场合，特别需要可垂直升降的直升飞机。

直升飞机飞行性能、经济性等均不如普通飞机，但使用更加灵活机动、方便。因此长期以来，直升飞机不断改进的同时，航空界也一直研究如何结合直升飞机与普通飞机这两者的特点。提出、试验、研制一些其他能垂直起落或短距离起落的飞机，这些方案中如旋翼，可偏转的喷管，可偏转的螺旋桨或发动机，风扇甚至可偏转的机翼，或采取矢量发动机，助推火箭等等。这些方案只有少数得到实施，各自还存在布局、结构比较复杂、可靠性、经济性较差、成本高等不同程度的问题。主要只用于军事和特定用途。对于民用，既能垂直或大角度升降，又不改变普通飞机固定翼基本结构，经济可靠，简单方便的直升飞机目前还没有。

中国专利：翼面射流固定翼直升飞机(专利号ZL200520112432.8)在这方面提供了一种在翼面上通过射流形成升力一种新技术。在固定翼飞机上也能实现近似的垂直升降，但其气动布局、射流方式、结构，产生升力大小尚有些不足和缺陷。

发明内容：

本发明针对现有的一些直升飞机方案技术，各自不同的问题、缺点和不足，创新发明了一种“上翼面循环射流固定翼飞机”。这种飞机的固定机翼从气动布局、原理、结构等，以及推进系统均与现代普通飞机有很大的不同。它不仅利用从前方流过飞机翼型表面的绕流，形成绕机翼的环量产生升力，而且通过其机翼上翼面前面喷孔喷出射流，流过上翼面从后部吸入，进入鼓风机增压后又从鼓风机流出，再至前面喷孔喷出射流，如此构成沿上翼面的循环射流，大大增加其环量及升力。当飞行速度等于0时，也有相当大的升力，不需要飞机场和跑道(甚至不需要公路路面)。既可直接以大角度升降(接近于直升飞机)，也可以普通起落与飞行方式，其固定翼与普通飞机固定翼一样简单可靠，升力大，飞行性能(包括动力性、经济性、稳定性、操纵性等)较好。

本发明解决其技术问题的技术方案是：没有普通飞机的螺旋桨、涡轮喷气、风扇等推进装置，而在两侧机翼之间各装一套特定的离心鼓风机，由中间的发动机通过传动装置、驱动鼓风机排气管与上翼面前端前缘缝翼相连，进气管与上翼面后部的吸气管相连，沿翼面上方后部吸入空气，经鼓风机排出空气，又通过翼面前端前缘缝翼上方喷口流出，形成射流，诱导管附近大量空气随之流动，如此循环，组成新的有效升力系统。同时产生向后推力，飞行速度较大，鼓风机还可另行从其排气喷口直接向后喷射空气，构成新的推力系统。

本发明的有益效果是：固定翼比普通直升飞机旋翼简单、可靠，没有通常的推进装置和旋翼传动装置。利用发动机驱动鼓风机推、吸翼面上方形成的循环射流的升力系统，和从排气口向后喷射形成的推力系统，简单有效。综合普通飞机和直升飞机两者的特点，整个飞机升阻比大，紧凑，简单、可靠，轻小，使用灵活方便。

以下结合图1--图5，对本发明的布局、结构和原理做进一步说明。

本发明为上单翼式，机身前方有前小翼、升降舵。后端有垂直尾翼和方向舵的鸭式飞机(图1)(图2)。发动机(9)和与其相连的传动箱(21)、两个离心式鼓风机(8)均位于机身(1)内，只有鼓风机(8)的排气喷管(7)露出机身外的上方。排气喷管口方向向后，两侧机翼(5)与机身(1)紧固连接，机翼(5)前端有前缘缝翼(4)，前缘缝翼的上端有若干条缝形喷气孔，机翼后方内部装有吸气管(13)，吸气管连接上翼面上部，有一排朝上的吸气孔(14)、吸气管(13)与鼓风机进气管(17)相连。鼓风机进气管(17)内装有可操纵的蝶阀(23)。

机翼(6)前方的前缘缝翼(4)呈特定异形管状，外端封闭，内端开口与鼓风机排气管(16)相连，由此前缘缝翼(4)、上翼面、吸气管(13)与鼓风机、进排气管(17、16)，通过旋转的叶轮(18)组成开式循环射流的流路。如图1图2中箭头所示流动方向。

鼓风机蜗壳下方通过导管连接控制阀(26)直至机身前方下部的导管喷口(25)。控制起落时飞机的纵向平衡。发动机(9)通过传动箱中齿轮驱动两侧对称布置的鼓风机叶轮(18)，组成动力装置。

发动机(9)散热片及外围导风罩(11)套在发动机排气管(10)外围，组成由排气引射的散热装置，由此发动机排出废气，引射冷却发动机空气，一起向后喷出，产生一定的推力。