[发明专利]面向单兵飞翼式飞行背包的推进-控制一体化动力装置

说明书

本发明公开了一种面向单兵飞翼式飞行背包的推进‑控制一体化动力装置，包括机翼安定面、铰链、舵面、支架、发动机；翼型轮廓包括机翼安定面和舵面；所述机翼安定面与舵面相连并可以相对转动；发动机安装在舵面下游，并与舵面相连，舵面与发动机一起偏转，通过改变发动机与飞翼的相对位置，进行飞行背包不同任务载荷下的快速配平。本发明通过将发动机安装在舵面下游，并与舵面3相连，改善了飞翼表面流动的情况，增大了飞翼临界飞行攻角，提高了飞行背包飞行安全性；舵面与发动机一起偏转，减小了推力损失，降低了操纵难度；通过改变发动机与飞翼的相对位置，便于飞行背包不同任务载荷下的快速配平。

技术领域

本发明涉及单兵飞行器总体及其动力系统设计领域，更具体地提出了一种面向单兵飞翼式飞行背包的推进-控制一体化动力装置。

背景技术

以飞行背包、飞行摩托等为代表单兵飞行器凭借通过性好、成本低等特点，成为了单兵作战、警务通勤、巡逻巡防重要的交通工具。其中，飞翼式飞行背包作为飞行背包的杰出代表，更是凭借高速高效平飞和垂直起降功能，受到了各界的广泛关注。

飞翼式飞行背包主要由飞翼、发动机、背负系统、操控系统等构成。其中，飞翼是飞行背包的机身，内部装载燃油、安装操控系统等，连接发动机，是飞行背包平飞时重要的升力来源。驾驶员通过背负系统与飞翼相接触，共同飞行并执行任务。现有飞翼式飞行背包的发动机大多为微型涡喷发动机，其与飞翼机身固定连接，大多配有机械式推力矢量喷管，飞行时通过机械式推力矢量喷管与飞翼舵面的共同作用，完成飞行器的操纵。但是，这样的布局无法解决飞翼特有的临界飞行攻角较小、极易失速的缺点，对驾驶员操纵的精准和柔和性提出了极大的要求。且机械式推力矢量喷管的缺点极易导致发动机推力矢量状态推力损失过大，进一步加剧驾驶员操纵难度。

发明内容

1、本发明的目的

本发明为了解决现有技术中飞翼的临界飞行攻角较小、易失速的问题，而提出了一种面向单兵飞翼式飞行背包的推进-控制一体化动力装置。

2、本发明所采用的技术方案

本发明公开了一种面向单兵飞翼式飞行背包的推进-控制一体化动力装置，包括机翼安定面、铰链、舵面、支架、发动机；

翼型轮廓包括机翼安定面和舵面；所述机翼安定面与舵面相连并可以相对转动；发动机安装在舵面下游，并与舵面相连，舵面与发动机一起偏转，通过改变发动机与飞翼的相对位置，进行飞行背包不同任务载荷下的快速配平。

优选的，所述机翼安定面与舵面通过铰链相连并绕铰链相对转动。

优选的，所述发动机安装在舵面下游，通过支架与舵面相连，实现舵面与发动机一起绕铰链转动；支架调整发动机重心与舵面尾端的相对位置，其水平距离保持不变；竖直距离调整辅助配平。

优选的，所述发动机、支架、舵面的组合体，一起绕铰链转动；其相对机翼安定面转动角α为-25°～25°，其产生的推力矢量角为α值的0.6-0.8倍。

优选的，所述发动机采用30-80kgf微型涡喷发动机和电动涵道。

优选的，所述支架的水平距离X，取值范围满足：(T/20)L₁≤X≤(T/15)L₁；T为发动机推力，L₁为舵面的长度。

优选的，所述支架的竖直距离Y进行调整；在设计状态时，竖直距离Y＝0；增加升力、或者使飞行背包轻微抬头时，向上调整增加Y；反之，向下调整。

更进一步，Y的取值范围满足：-0.75W≤Y≤W，其中，负值代表向下调整以增加低头力矩、正值代表向上调整以增加抬头力矩；超过此范围后，调整Y对于飞行背包配平将不会产生影响。

3、本发明所采用的有益效果