[发明专利]机身可变式垂直起降飞机

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种以特殊方式垂直起降的新概念飞行器，这种新概念飞行器能垂直起降，又能以远远超过现有直升机的速度平飞，名称为“机身可变式垂直起降飞机”，属于航空技术，尤其是飞行器(英文：aircraft)。

背景技术

当前，飞机(英文：airplane)和直升机(英文：Helicopter)还是两种概念不同的飞行器，普通飞机起降需要很大的空地、很长的跑道，另外高速起降有很大的难度，而军用飞机过于依赖机场，很容易受到敌方打击；直升机能基本实现垂直起降，但其飞行速度很低，航程比同一级别飞机短。历代设计师都在试图研制出结合飞机和直升机特点的、能基本实现垂直起降的飞机，已经出现过的垂直起落飞机，如果除掉火箭动力和玩具垂直起落飞行器，一方面，按照换向方案分，通常有4种：①飞机转向；②动力装置转向；③推/拉力转向；④复合推/拉力。另一方面按照提供垂直和水平推/拉力的装置分有5种：①旋翼；②推/拉力螺旋桨；③涵道风扇；④涡轮风扇-涡轮喷气(涡扇-涡喷)；⑤电力。可组成4×5个组合，从而构成各种垂直起落飞机方案。

另外按照航空专家朱宝流的观点，垂直起落飞机(不含直升机)由垂直升/降状态转为水平飞行状态，主要分为以下几种形式：

1，机身整体尾坐式(朱宝流在几篇相关文章中称之为“尾座式”，这是个错误，也是语文课上教师经常纠正的错误写法，因为“座”是个名词，指座位，这样朱宝流所称的“尾座式”就容易被读者理解为“有尾部座位的飞行器”，实际上他本来想说的是一类飞机尾部坐地的飞行器，故应称为“尾坐式”。如美国的XFY-1和瑞安公司的X-13，都是机身后半部不可折叠，起降时整个机身竖立，机头和驾驶舱太高，接触地面的部分狭小，起降极为危险，易翻倒，最终证明此路不通；

2，倾转动力装置式。如美国的V-22，经过近20年的研制后勉强服役，但仍然多次发生事故，可用度未达到用户基本要求。

3，推力转向式。如英国的“鹞”式(Harrier)就是使用偏转喷管方式的垂直起降飞机。其重大缺陷将在“本发明的有益效果”中提到。

4，专用升力动力装置式。如法国的“巴尔扎克”，在试飞中坠毁了1架试验机，暴露了大量问题，研制失败。还有苏联的雅克-38，尽管勉强服役，但因事故频发，以及向下的高温喷流烧熔航母甲板的问题，最终提前退役。

5，升力发动机与偏转推力混合式。如美国的F-35B飞机，采用升力风扇与尾部主发动机喷口转向来实现垂直起降，但该机在十几年研制后仍有大量问题，无法实用。

我对朱宝流的介绍再补充一种，那就是半固定半旋转机翼式，如近年美国的X-50A鸭式旋翼/机翼验证机，在长期研制后，该型号两架验证机在试飞中全部坠毁，已经下马，试验失败。

总之，从二战后期德国开始研制垂直起降高速飞机，大约70年来，经过各国设计师的努力，真正成功的垂直起降飞机只有“鹞”式战斗机，勉强服役的有雅克-38和V-22。寻找前人失败的原因，我认为主要在于：一是许多方案一味追求高性能、高指标而不顾现实技术水平；二是垂直起降飞机本身设计要求严格、结构复杂、内外环境严酷、技术难度大且风险高，所以导致许多方案最终失败。因此我发明了这种结构相对简单、技术难度小、安全可靠、性能适中的新垂直起降方案。以适应今后对垂直起降飞机的要求。

发明内容