[发明专利]减小环境影响的飞行器

说明书

本发明涉及一种减小环境影响的飞行器。

在短程至中程飞行器领域以及通常的飞行器领域，燃料使用的最优化是产生效益的基本因素。

传统地，在飞行器上装配涡轮喷气发动机是能源成本与环境影响之间的折衷方案。事实上，在其它的推进系统中，例如对转螺旋桨推进发动机，可以节省20％的燃料，但经常不考虑其所产生的不理想噪音污染。对于这类型的引擎设备，要考虑的噪音源是：

由于桨叶的叶频及其谐波而产生的各个螺旋桨自身的噪音，该噪音是一种低频且由此难以屏弊的噪音；以及

螺旋桨之间相互作用产生的噪音。

申请人已注意到各个螺旋桨自身的噪音可以减小，这使得螺旋桨之间的相互作用成为主要的噪音。申请人同样可以确定，通过实验性的、数字控制手段，可以将对转涡轮螺旋桨发动机的噪音源区域建模如下：

指向所述涡轮螺旋桨发动机前部并且以其轴线为中心的第一锥形叶，该第一锥形叶的噪音峰值大概在介于螺旋桨平面之间的中间位置上；

指向所述涡轮螺旋桨发动机后部并且以其轴线为中心的第二锥形叶，该第二锥形叶的噪音峰值大概在介于螺旋桨平面之间的中间位置上。

因此，在法国专利申请FR2905366中，申请人披露了通过机翼屏蔽上游噪音叶片的好处，并描述了多种解决方案，尤其是：

简单地使机翼后部移动；

添加额外的机翼表面，该机翼表面称为“机头平面”，以补偿由于机翼后部移动所导致的操纵质量的降低；

使用前掠翼以便相对于传统的后掠翼减少空气动力学中心的后部运动程度。

本发明提出一种新的飞行器结构，可以经由使用至少一个噪音屏蔽装置减少所产生的电动噪音。

本发明尤其旨在提出一种减小环境影响的飞行器，该飞行器具有至少一个螺旋桨式或喷气式发动机以及机翼，该发动机产生朝向飞行器的前部的噪音并安装在飞行器的背部，由所述至少一个发动机产生的噪音在噪音区域中传播，其特征在于所述飞行器具有至少一个噪音屏蔽装置，该噪音屏蔽装置包括至少一个适于在收缩位置和展开位置之间移动的屏蔽元件，在该展开位置上，所述至少一个屏蔽元件阶段该噪音区域，以减少地面对由所述至少一个发动机发出的噪音的感知，该噪音屏蔽元件向前移动至展开位置，以增加机翼在根部处的翼弦。

有利地，使用例如涡轮螺旋桨发动机(非流线形螺旋桨)来大大减少燃料的消耗。

申请人已注意到噪音屏蔽的决定性参数是机翼的表面积以及机翼相对于发动机的位置，其中机翼在根部处的翼弦最为突出。基于此，进一步向后且翼弦更长，则噪音屏蔽更加有效。事实上，机翼向前移动的理论较佳位置略微位于发动机的前部，但由于发动机相对于机翼的位置(高度上)而无法实现。由于发动机位于机身的后部、用于屏蔽各个发动机发出的朝向下游的噪音的尾翼单元的上方，因此发动机的较高位置，或甚至是后部机舱(RFN)位置(英文术语“Rear Fuselage Nacelle”)更适于用机翼来进行屏蔽。

使所述至少一个噪音屏蔽装置的移动可以限制机翼的尺寸(翼弦)和向后移动。

事实上，使用所述至少一个可展开的噪音屏蔽元件无需改变机翼位置就可以减少噪音，该机翼不直接被放置在发动机下方。尽管如此，仍可以使机翼的位置向后移动以便如上文所述增强减轻噪音的效果。

根据一个可能的特征，屏蔽元件在巡航阶段位于收缩位置，在起飞、降落和／或助航阶段位于展开位置。

这样，有利地，在飞行阶段，也就是噪音最不受欢迎、即飞行器最接近地面时减少噪音。

本发明还涉及一种飞行器，该飞行器此外还具有带对称机翼的机翼的机身，所述至少一个发动机则安装于飞行器的后部，介于所述机翼和飞行器的最后端之间。

事实上，该发动机不直接安装在机翼上方可以在发动机或旋翼桅杆(转动部分爆裂、发动机脱落等)失去完整性时、保护机翼且不需要放置会导致飞机重量增加的加固体。

本发明还涉及一种飞行器，该飞行器另外还具有机身，该机身带有两个对称机翼的机翼以及至少一个水平后部尾翼单元，所述至少一个发动机安装在飞行器后部，介于所述机翼和所述水平尾翼单元之间，噪音屏蔽装置与各个机翼相关联，各个装置的所述至少一个屏蔽元件适于在收缩位置与展开位置之间移动以增加各机翼在根部处的翼弦。

有利地，所述至少一个屏蔽装置包括所述至少一个屏蔽元件的移动装置以便从一个位置切换到另一个位置。

根据将屏蔽装置的位置和可使用位置优化的实施方式，所述至少一个屏蔽装置的所述至少一个屏蔽元件由至少一个襟翼构成。