[发明专利]一种具有可变机翼的双可变联翼飞行器

说明书

本发明公开了一种具有可变机翼的双可变联翼飞行器，前翼和后翼均为两个，两个前翼的前端相互铰接形成前交叉点，两个后翼的后端相互铰接形成后交叉点，每个前翼的中部分别与对应的后翼中部之间相互铰接形成左交叉点和右交叉点，伸缩翼设置在机身内，伸缩翼具有两个伸缩端，伸缩翼的一个伸缩端与左交叉点连接，伸缩翼的另一个伸缩端与右交叉点连接，前交叉点以及后交叉点均分别滑动连接在机身上。达到的技术效果为：可以使机翼很好地适应不同的飞行速度，尽量减少多余的升力、减少机械结构重量、增加慢速起飞的升力、减少高速飞行的阻力，改变机翼掠角时并不改变飞机重心和升力心，减少飞控难度，减轻飞机结构重量、改善气动布局。

技术领域

本发明涉及飞行器技术领域，具体涉及一种具有可变机翼的双可变联翼飞行器。

背景技术

目前的固定翼飞行器主要由机翼提供飞行升力，可以通过优化翼型、可变翼型和提升机翼面积等手段提高升力。

但机翼的升力是随飞行速度的变化大幅变化的，单位面积的机翼的升力与飞行速度的平方成正比，所以，同一个飞行器，机翼在低速飞行和高速飞行时的所提供的升力变化很大；而大部分固定翼飞机的巡航飞行速度都远大于起飞滑跑速度，这样的速度差会造成飞行器的机翼在不同飞行状态的升力差很大，也就是说，机翼提供的升力会时大时小。

比如，当一架飞机起飞的速度是300公里/小时，而巡航飞行的速度是900公里/小时，如果不考虑空气密度的变化，相同的机翼面积的升力在巡航飞行时比起飞时提高了9倍，因为巡航飞行的速度是起飞速度的3倍，3的平方就是9。而飞机起飞后根本不需要那么大的升力；比如一架飞机飞行速度是900公里/小时，就意味着一平方面的机翼的升力差不多有3吨，一架30吨的飞机只需要10平方米左右的机翼提供升力就够了，而10平米的机翼在起飞时提供的起飞升力根本不够，一般一架30吨的飞机起飞时至少需要100平方米的机翼才可能起飞。如此大的差距造成了一个矛盾，即低速起飞起飞时需要较大的机翼面积来提供较大的起飞升力，而起飞后进入巡航高速飞行则不需要那么大的机翼，多出来的机翼不仅提供了多余的升力，会造成飞机失衡，飞机需要想办法抵消这些多余升力，而且还增大了飞行阻力和负荷。

所以，为了适应不同的飞行速度和机动性的要求，设计师们一直在想办法设计一种机翼，即能在低速起飞时提供足够的起飞升力，又能适应高速飞行，于是机翼经历了双层联翼(二战前)、矩形翼、梯形翼、三角翼、后掠翼、襟翼、副翼、缝翼等变化。

其中后掠翼、襟翼、缝翼都是专门为了适应飞机由低速到高速、或者由高速到低速的速度变化而设计的。

后掠翼是可变后掠角的机翼，在起飞时，机翼向两侧张开，后掠角变小、翼展变宽、机翼面积变大，可以提高升力；当起飞后，后掠翼向后掠，后掠角加大，可以降低阻力、同时减少机翼面积，可以减少因速度提升而产生的多余的升力。

襟翼是可伸缩的机翼；一般在飞机起飞和降落的时候从主翼里面伸出来，增加升力和阻力；而在正常飞行时，襟翼缩回到主翼内部，可减小机翼面积。

缝翼是改善大仰角飞行时机翼升力的设计，由于在起飞和降落时在机翼前缘打开缝隙，可以在大仰角飞行时改善机翼上表面的气流，从而增大升力；也主要用于起飞和降落时增加升力。

但不管如何改进，机翼升力随飞行速度二次方级变化的矛盾始终存在，目前并没有一种完美的方案；即便后掠翼改善的效果不错，但其复杂的机械设计和应力过于集中在转轴上也带来了很多负面问题。

发明内容

为此，本发明提供一种具有可变机翼的双可变联翼飞行器，以解决现有技术中的机翼对飞行器在不同速度时的适应问题，达到机翼在低速时能够提供较大升力，而在高速时能够避免产生过多多余的升力，同时在高速时减少阻力。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：