[发明专利]一种旁侧进气高速飞行器

说明书

本发明涉及一种旁侧进气高速飞行器，包括机体，机体的下方设有下翼面，机体的上方设置有高压捕获翼，机体的内部设置有吸气式发动机，吸气式发动机的前端设有进气口；下翼面的下方从前至后顺次设置有锥体和气体流道；锥体从飞行器的前方向飞行器后方和下方延伸，且锥体的宽度小于对应的下翼面的宽度；气体流道位于锥体的两侧，吸气式发动机的进气口位于气体流道的后方，本发明将吸气式发动机安装在下翼面的下方，机体腹部空间得以释放，可以完全作为升力面使用；将进气口置于飞行器前端两侧，可采用乘波前体设计，充分利用乘波体的均匀压缩特性，一方面可以有效提升发动机的性能，另一方面采用乘波前体也可有效提升整机升阻比特性。

技术领域

本发明实施例涉及高速飞行器装置技术领域，具体涉及一种旁侧进气高速飞行器。

背景技术

高速飞行器主要指各类超音速或高超音速飞行器。通常把马赫数M为1.2～5.0的飞行称为超音速飞行；马赫数M大于5.0的飞行称为高超音速飞行。新型高速飞行器构型设计是目前飞行器研制的热点问题，尤其是带动力的高升阻比构型设计。

现有技术中，一类是无动力的滑翔飞行器，通过在飞行器上方布置上置式捕获翼，可以有效提升升阻比，例如CN103350750A，其在飞行器机体的上方设置有高压捕获翼；再比如CN104354852A公开了一种高速飞行器，其具有上置翼，其实质也是高压捕获翼。但上述专利的高压捕获翼基本为圆弧结构，不易安装固定，且易于变形，需要比较高的加工精度。另一类高速飞行器则主要配置发动机，然而发动机虽然能够提供动力，但是由于自重和体积较大，导致飞行器容量有限，难以满足远程、快速、大容量的运输需求。目前，还没有将高压捕获翼和吸气式发动机同时用于高速飞行器的研究，特别是对于吸气发动机的布置方式，对于整个飞行器的性能都有重要的影响。

另一方面，高压捕获翼本身的结构设计也直接影响着飞行器的性能，虽然其在一定条件下能够提供升力补偿，但同时也会使机体的阻力和重量增加。因此，高压捕获翼的翼型设计至关重要。发明人曾提出了一种捕获翼的构型，在学术论文“Hypersonic I-shapedaerodynamic configurations，Science China Physics，mechanics&Astronomy，vol.61No.2，2018”的图1中，展示了一种捕获翼的大致形状，其前侧采用后掠式设计，尾部具有大的支撑面，而对于高速飞行器而言，高压捕获翼的尾部附近为低压区，不仅不能产生升力，还会由于自身的湿润面积带来一定的摩擦阻力，因此，其气动性能并不高。对于高超声速飞行器而言，由于强激波的存在，压差阻力急剧增加，导致升阻比性能下降，因此高速飞行器的机翼一般采用大后掠设计。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种旁侧进气高速飞行器，以解决现有技术中由于强激波的存在，导致升阻比性能下降的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

一种旁侧进气高速飞行器，包括机体，所述机体的下方设有下翼面，所述机体的上方设置有高压捕获翼，所述机体的内部设置有吸气式发动机，所述吸气式发动机的前端设有进气口；所述下翼面的下方从前至后顺次设置有锥体和气体流道；

所述锥体从飞行器的前方向飞行器后方和下方延伸，且所述锥体的宽度小于对应的下翼面的宽度；所述气体流道位于锥体的两侧，所述吸气式发动机的进气口位于气体流道的后方。

本发明实施例的特征还在于，从所述机体的侧面看，所述吸气式发动机的进气口的外侧逐渐收敛，整体上呈三角形状，且所述进气口的后方与下翼面光滑过渡连接。

本发明实施例的特征还在于，所述下翼面的下方还设置有下壳体，所述下壳体将气体流道完全包裹于机体内部。

本发明实施例的特征还在于，所述飞行器前端形成压缩激波，所述吸气式发动机的进气口位于所述压缩激波之后。

本发明实施例的特征还在于，所述吸气式发动机为冲压发动机。