[发明专利]一种变体超音速飞机

说明书

本发明涉及飞机总体设计领域，特别涉及一种变体超音速飞机。包括：机身、两个机翼(1)以及起落架。本发明的变体超音速飞机，通过变前掠机构(2)可实现低音速飞行状态到超音速飞行状态的模态转换，在低音速飞行和起降状态时，采用前缘大展弦比机翼，降低诱导阻力，增加低音速航程；超音速飞行状态时，采用尖前缘小展弦比机翼，降低波阻，提高机动性。飞机能很好地兼顾高速和低速的使用要求，客舱、货舱、油箱以及起落架舱均设置在两个机翼(1)中，没有明显的机身，一定程度上减轻了飞机的重量。

技术领域

本发明涉及飞机总体设计领域，特别涉及一种大型变体超音速飞机。

背景技术

现在航空运输的需求量有逐年增加的趋势，特别是在经济快速发展的亚洲，其需求量的增加更为显著。在这种需求下，航空运输承受量快接近极限，其对策是全世界大力开发更大型化和高速化的飞机。

现有的超音速运输机布局可分为四类。1、采用小展弦比机翼，该类布局亚音速飞行及起降阶段飞机气动效率低下；2、采用变后(前)掠翼，该类布局飞机机体重量较大，且机翼后掠角变化带来飞机焦点变化较大，需要采取措施控制飞机重心和焦点的距离；3、“小折刀”布局，机翼通过翼根部的枢轴安装在机身上，低速时机翼采用小前掠，随着速度增加机翼增大前掠，最后机翼完全前掠，后缘变成前缘，整个飞机呈修形三角形，用于高速飞行。该布局能机体重量较大；4、斜置飞翼，该类布局操稳设计困难，对飞控要求很高。所以研发在机体重量增加不多的情况下，较好地兼顾高低速使用要求的超音速飞机成为迫切的问题。

发明内容

本发明的目的是提供了一种变体超音速飞机，以解决现有超音速飞机存在的至少一个问题。

本发明的技术方案是：

一种变体超音速飞机，可实现低音速飞行状态到超音速飞行状态的模态转换，包括：

机身，所述机身的上下侧对应设置有上发动机舱和下发动机舱；

两个机翼，对称设置在所述机身的左右两侧，所述两个机翼分别通过变前掠机构与所述机身的上发动机舱和下发动机舱连接，在每个所述机翼的尖部设置有第一舵面，中部设置有第二舵面，根部依次设置有第三舵面、第四舵面以及第五舵面，且在每个所述机翼上安装有全动垂尾；低音速飞行和起降状态时，所述两个机翼前掠角为10°至40°，超音速飞行状态时，所述两个机翼完全前掠，与所述机身连为一体；

起落架，包括一个前起落架和两个主起落架，所述前起落架安装在所述下发动机舱上，所述主起落架分别安装在所述两个机翼上。

可选地，所述两个机翼内布置有客舱、货舱、油箱以及起落架舱。

可选地，低音速飞行和起降状态时，第三舵面用于控制飞机的俯仰方向，第一舵面、第二舵面、第三舵面以及第四舵面用于飞机的滚转控制；

超音速飞行状态时，第三舵面下偏角度为0°至45°，全动垂尾用于控制飞机偏航，第一舵面、第二舵面、第四舵面以及第五舵面用于飞机的俯仰和滚转控制。

发明效果：

本发明的变体超音速飞机，可实现低音速飞行状态到超音速飞行状态的模态转换，低音速飞行和起降状态时采用前缘大展弦比机翼，降低诱导阻力，增加低音速航程；超音速飞行状态时采用尖前缘小展弦比机翼，降低波阻，提高机动性。飞机很好地兼顾了高速和低速的使用要求。

附图说明

图1是本发明变体超音速飞机低音速飞行状态的俯视图；

图2是本发明变体超音速飞机低音速飞行状态的后视图；

图3是本发明变体超音速飞机低音速飞行状态的侧视图；

图4是本发明变体超音速飞机超音速飞行状态的俯视图；

图5是本发明变体超音速飞机超音速飞行状态的后视图；