[发明专利]一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器

说明书

技术领域

本发明属于航空飞行器领域，具体地说,涉及一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器。

背景技术

飞机设计专家和研究人员一直在尝试设计一种能够短距离或垂直起降的飞行器。目前在实际的应用中，比较成熟的可短距离或垂直起降的飞行器有类似F-35B型“闪电Ⅱ”的喷气式战斗机，类似UH-60“黑鹰”的旋翼直升机以及像V-22“鱼鹰”这样的倾转旋翼飞机。但是F-35B型飞机为常规布局，主要利用升力风扇和尾部矢量喷管，二者组合产生向上的升力实现短距离或垂直起降，但这种实现方法耗油量较大，对发动机要求很高，短距离或垂直起降时飞机载荷有限，航程和续航时间较短；旋翼直升机通过发动机驱动旋翼提供升力，实现短距离或垂直起降，其缺点是振动和噪声较高，维护检修工作量较大、使用成本较高，速度较低，航程较短。倾转旋翼飞机利用机翼两端的可倾转旋翼实现垂直起降，前飞时旋翼向前倾转成为螺旋桨提供飞机前飞拉力，该类飞行器机械传动系统复杂，结构复杂度高，导致安全性和维护性不佳，旋翼倾转过渡过程控制难度较高，动力稳定性差，而且，旋翼与机翼之间的气动干扰非常严重。

在现有技术中，动力伞作为一种简易的个人飞行器，其在飞行过程中的螺旋下降段，可视作为一种短距盘旋降落方式；同时，由于动力伞外形的弧形翼特征，使其具有良好的自稳定性。但由于动力伞为软翼结构，飞行过程需要有翼伞拉直、充气、转换吊挂等繁琐过程，对飞行环境的风场要求高，同时也无法螺旋式起飞。因此需要对动力伞这样的弧形翼构型进行进一步的研究，设计一款新式布局的弧形固定翼飞行器，使其满足螺旋飞行起降的要求。

发明内容

为避免现有技术存在的不足,本发明提出一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器，其具有螺旋旋翼飞行和直翼飞行两种飞行模式，且飞行过程可操纵，可短距起降。在起降过程中，通过两台涵道式发动机的推力差动，完成螺旋式滑跑飞行动作，实现短距离起降。在螺旋飞行时，将整个直飞翼视作单旋翼，绕其螺旋飞行轨迹的轴线旋转，提供飞行器可控飞行所需的升力；通过中央弧形机翼和两侧上反的直机翼来实现飞行器固有的纵向和横航向飞行模态的自稳定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:包括弧形机翼、动力系统、直机翼、升降副翼，中央机身采用单弧形机翼、两侧为直机翼，弧形机翼和直机翼在横向为直飞翼布局，弧形机翼外形轮廓引导线为一段左右对称的半椭圆弧线形成机身，直机翼为等弦长矩形直翼，在直机翼的后缘安装有升降副翼，两组动力系统对称安装在弧形机翼的两侧翼梢部位，直机翼对称固定在两组动力系统的外侧，飞行器展弦比为9～25；直机翼的上反角为20°～30°；弧形机翼翼展长与全机展长之比为50%～70%。

所述弧形机翼的半椭圆弧线，其短轴与长轴之比为15%～25%。

所述动力系统采用两组涵道式风扇发动机。

有益效果

本发明提出的一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器，中央机身采用单弧形机翼、两侧为直机翼，弧形机翼和直机翼在横向为直飞翼布局；其具有螺旋旋翼飞行和直翼飞行两种飞行模式，且飞行过程可操纵，可短距起降。在起降过程中，通过动力系统的两组涵道式发动机的推力差动，完成螺旋式滑跑飞行的动作，实现短距离起降。同时该飞行器也具有正常的固定翼滑跑起降模式。

可螺旋飞行的弧形翼飞行器，在螺旋飞行时，可将整个直飞翼，即弧形翼和外侧直机翼视作单旋翼，绕其螺旋飞行轨迹的轴线旋转，能够提供飞行器可控飞行所需的升力。安装升降副翼主要用于起降的操纵，横航向飞行操纵依靠动力系统的两组涵道式发动机的动力差动与升降副翼；通过中央弧形翼和上反的外侧直机翼来实现飞行器固有的纵向和横航向飞行模态的自稳定。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器作进一步的详细说明。

图1为本发明可螺旋飞行的弧形翼飞行器结构示意图。

图2为本发明可螺旋飞行的弧形翼飞行器主视图。

图3为本发明可螺旋飞行的弧形翼飞行器俯视图。

图4为本发明可螺旋飞行的弧形翼飞行器侧向视图。

图中:

1.弧形机翼2.动力系统3.直机翼4.升降副翼

具体实施方式

本实施例为一种可螺旋飞行的弧形翼飞行器。