[发明专利]一种变体飞翼式飞机及其变体方法

说明书

一种变体飞翼式飞机及其变体方法，属于航空航天飞行器技术领域。所述变体飞翼式飞机，包括飞机主体以及对称设置于飞机主体两侧的前翼、中翼和后翼，飞机主体包括从前到后依次设置的机身头部、机身垂直段和机身尾部，前翼与机身头部转动连接，中翼与机身垂直段转动连接，中翼为可折叠结构，后翼与飞机主体内部的后掠驱动结构一和后掠驱动结构二连接，后掠驱动结构一和后掠驱动结构二控制后翼后掠，后翼上方设置有可偏转尾翼；所述变体飞翼式飞机的变体方法包括飞机初始形态、稳定操控形态、稳定飞行阶段和超音速形态。所述变体飞翼式飞机及其变体方法拥有良好的雷达隐身性能，能够提高飞翼式飞机的操控性，实现超音速飞行。

技术领域

本发明涉及航空航天飞行器技术领域，特别涉及一种变体飞翼式飞机及其变体方法。

背景技术

近些年来，飞翼式飞机由于其出色的雷达隐身性能，以及良好的升阻力特性，受到各国的广泛关注与研究，部分国家已经制造了飞翼式飞机，如美国的B-2轰炸机、X-47无人机，英国的雷神无人机和我国的利剑无人机等。飞翼式飞机相比于常规式飞机取消了垂尾和平尾，仅靠飞机后缘的阻力方向舵进行操控，虽然大幅提高了飞机的隐身性能，但也降低了飞机的操控性，而且目前服役的飞翼式飞机大多数为亚音速飞机，无法进行超音速飞行。

变体飞机是指飞机在飞行过程中，通过改变外形以适应大部分飞行环境，完成多种飞行任务，目前已知的变体飞机有B1、海鹞、F14等。

随着全球军事力量的逐步提升，科学技术的蓬勃发展，飞行器所需执行的任务环境日益复杂，飞翼式飞机仅依靠良好的隐身性可能无法更好地执行军事作战任务。因此，急需研发一种变体飞翼式飞机，使飞机处于初始形态时拥有良好的隐身性能，当飞机在飞行过程中通过变体改变气动外形，提高飞翼式飞机的操控性，实现飞翼式飞机的超音速飞行，能够更好地完成军事作战任务。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种变体飞翼式飞机及其变体方法，飞机初始形态为飞翼式飞机，拥有良好的雷达隐身性能，飞机在飞行过程中通过机构变体改变飞翼式飞机的气动布局，提高飞翼式飞机的操控性，实现超音速飞行。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种变体飞翼式飞机，包括飞机主体以及对称设置于飞机主体两侧的前翼、中翼和后翼；

所述飞机主体包括从前到后依次设置的机身头部、机身垂直段和机身尾部；

所述前翼与机身头部转动连接；

所述中翼与机身垂直段转动连接，所述中翼为可折叠结构；

所述后翼与飞机主体内部的后掠驱动结构一和后掠驱动结构二连接，后掠驱动结构一和后掠驱动结构二控制后翼后掠，所述后翼上方设置有可偏转尾翼。

进一步的，所述机身头部的外部轮廓呈三角形，机身头部的后掠角度为50°～60°，所述机身垂直段的外形轮廓呈矩形，所述机身尾部的外形轮廓呈五边形结构；所述飞机主体机身尾部的两侧、机身头部的背部和机身垂直段的背部均设置有凹槽，所述前翼旋转后贴合于机身头部的背部凹槽内，所述中翼折叠并旋转后贴合于机身垂直段的背部凹槽内，所述后翼后掠后部分收进机身尾部的两侧凹槽内。

进一步的，所述前翼、中翼和后翼均展开形成机翼，所述机翼展开时的机翼前缘为一条直线，所述机翼的后掠角度为40°～50°，即飞机初始形态与稳定操控形态的整体机翼后掠角度均为40°～50°。

进一步的，所述前翼为三角形结构，其中，第一条边与机身头部侧边通过转动轴一相连，第二条边与飞机主体的中心线平行，第三条边为构成机翼前缘的一部分；所述前翼第一条边与第三条边的夹角角度为15°～20°。