[发明专利]一种航空器片状机身

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空器机身构造，特别是一种航空器片状机身，属于航空器技术领域。

背景技术

飞行器机身按几何形状的不同可以大致分为柱状、球状、板状（飞翼状）和球状+板状状四种类型，球状机身飞行器（如直升机）风阻较大，垂直升降和水平飞行两种模式相互干扰，严重时出现“½ P 跳跃”；而且将发动机布置于机身上部，重心偏高，垂直升降和水平飞行模式转换过程稳定性差；而且简单叠加两种飞行原理，飞行机理协调性差，机构复杂，操控困难，机动性差；还缺少无动力迫降措施，事故生存率低，干扰严重、效率不高。而板状机身飞行器（如B-2、f-117等飞翼飞机）不适合垂直起降、俯仰操纵困难、稳定性较差。柱状机身飞行器（如各种常见的固定翼飞机）则需要跑道助跑高速起降，价格昂贵，起降场地和天气情况有限制，碳排放高等，普及困难。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有航空器机身结构在面对垂直起降和高速飞行两种相互矛盾的空气动力学要求时顾此失彼而影响飞行之不足，提出一种航空器片状机身，在垂直方向和水平方向均不遮挡气流，兼顾航空器垂直起降和高速飞行两种飞行工况，从而达到理顺飞行机理、降低操控难度、简化工作机构、降低生产使用成本、提高飞行安全、实现垂直起降航空器的推广和普及的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种航空器片状机身，所述片状机身的高度和长度均远远大于宽度，表现为“片状”的特征。片状机身的双向流线型轮廓可以保证在垂直起降中不遮挡下洗气流的同时，在高速飞行时也不遮挡迎面气流，解决了垂直起降和高速平飞的矛盾。机身外形的长度、高度、宽度的比例根据实际需要确定，满足垂直起降中不遮挡下洗气流、高速飞行时不遮挡迎面气流要求即可。

所述片状机身的高宽比和长宽比均≥2，突出“片状”的特征。高宽比和长宽比根据航空器大小等实际需要具体确定，满足“片状”特征即可。

作为优选，述片状机身1的高宽比和长宽比最佳范围均为3-10，具体根据实际需要选择。

本发明中，当机身为立式时高宽比大于长宽比，而当机身为卧式时则长宽比大于高宽比。所述片状机身的特殊几何形状保证了机身对于水平方向和垂直方向的气流均无遮挡，具有良好的垂直起降和水平飞行气动特性。

所述片状机身可为整体式结构或机舱与导流板的组合结构，整体式结构以满足“片状”特征为前提，组合结构可以简单地通过导流板突出机身的“片状”特征，增加片状机身的特性。

所述导流板为连续表面结构，即导流板表面为没有“空洞”的连续面，保证工作时机身气流的连续。

所述导流板可位于机舱的上部、下部、前部、后部中任一位置，形成底舱式、或顶舱式、或头舱式、或尾舱式片状机身，适应不同的环境需要。具体可配合片状机身长度、高度、宽度的比例调整，根据航空器的形式、机翼、动力配置等实际情况的需要确定，满足保证平稳飞行和减小阻力即可。

所述片状机身的重心位置低于常规机身重心位置，机身在高度方向和长度方向可以自由布局。通过片状机身解耦相互制约因素，乘员或货物可布置于机舱的下部，其余部件可自由安装在机身高度和长度方向，飞行器重心明显降低，可大幅度提高飞行的稳定性。

作为优选，所述片状机身用于载人时的机舱的宽度≥0.5m，以满足单排乘坐的舒适性，具体根据实际需要确定。

所述片状机身和所述导流板的迎风面断面应为对称的楔形、迎风面轮廓线应为流线型以减少空气阻力。