CN103231795A

CN103231795A - 一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局

Info

Publication number: CN103231795A
Application number: CN2013101260783A
Authority: CN
Inventors: 沈君彦; 邓章春; 朱楠; 周迎春; 潘剑武; 李荣强
Original assignee: AVIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute
Current assignee: AVIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute
Priority date: 2013-04-12
Filing date: 2013-04-12
Publication date: 2013-08-07

Abstract

本发明属于航空领域，涉及高升阻比飞机总体布局方案的一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局。飞机包括机身、鸭翼、机翼、垂尾、发动机和后体边条，机翼前缘内段后掠，机翼前缘外段前掠，发动机通过发动机支架支撑在机翼后缘至边条舵之间的后体边条上表面、在俯视投影下发动机轴线过机翼前缘内段与机翼前缘外段拐折处，鸭翼后缘布置有升降舵，机翼后缘内侧布置有内侧升降副翼、机翼后缘外侧布置有外侧升降副翼，后体边条后缘布置有边条舵，垂尾后缘布置有方向舵；机翼后缘内段与后体边条连接；后体边条后缘的边条舵为开裂式，由上舵面与下舵面组成，机身与机翼外形融合过渡。本发明起降升力系数和高配平升阻比高、结构重量轻、长航时、长航程。

Description

一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局

技术领域

本发明属于航空领域，涉及高升阻比飞机总体布局方案的一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局。

背景技术

公务机一般采用常规布局，存在以下几个问题：

1、机翼为后掠设计，外洗气流会使得机翼附面从翼根到翼尖逐渐变厚，在翼尖处造成分离，气流分离后，升力大大降低造成失速，翼尖失速后，会向从翼尖向翼中扩展，失速面积越来越大，可能使副翼操纵效率大大降低，甚至反效，影响操纵稳定性；

2、为了平衡机翼升力的力矩，保证飞机水平姿态飞行，平尾产生负升力，使得飞机在巡航阶段配平升阻比降低，影响飞机的航程与航时；

3、为了克服平尾的负升力，同时能给飞机提供足够的升力，机翼面积较大，带来重量的增加；

4、发动机布置在机翼下表面，发动机工作时增加了机翼下表面的气流速度，从而降低的机翼的升力。

发明内容

本发明的目的是提出一种高升阻比的公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局。本发明的技术解决方案是：飞机包括机身、鸭翼、机翼、垂尾、发动机和后体边条，机翼前缘内段后掠，机翼前缘外段前掠，发动机通过发动机支架支撑在机翼后缘至边条舵之间的后体边条上表面、在俯视投影下发动机轴线过机翼前缘内段与机翼前缘外段拐折处，鸭翼后缘布置有升降舵，机翼后缘内侧布置有内侧升降副翼、机翼后缘外侧布置有外侧升降副翼，后体边条后缘布置有边条舵，垂尾后缘布置有方向舵；机翼后缘内段与后体边条连接；后体边条后缘的边条舵为开裂式，由上舵面与下舵面组成，机身与机翼外形融合过渡。

所述的边条舵的上舵面与下舵面同时张开，或上舵面向上偏转、下舵面不动，或上舵面不动、下舵面向下偏转。

所述的鸭翼前缘后掠角、鸭翼后缘后掠角、机翼内段前缘后掠角、机翼外段前缘前掠角以及机翼后缘后掠角视飞行设计要求选择。

所述的鸭翼为上反设计或下反设计，视机翼具体设计参数确定。

所述的鸭翼采用超临界翼型、层流翼型、超临界层流翼型或对称翼型。

所述的机翼采用超临界翼型、层流翼型或者超临界层流翼型。

本发明具有的优点和有益效果，

本发明采用前掠翼鸭式布局的公务机设计，具有高的起降升力系数和高配平升阻比、结构重量轻、长航时、长航程的特点，由于前掠翼设计以及发动机布置在机翼翼根上表面，可以延缓翼根失速，保证了舵面控制效率，同时鸭翼、机翼以及边条后缘都布置有气动操纵舵面，因此对飞机的控制更敏捷、余度大。

本发明采用前掠翼鸭式布局的公务机设计兼顾了气动、重量和控制方面的需求，具有高升阻比、机动灵活、结构重量轻的有点，可以将该布局广泛应用于军民用运输机、侦察机和特种飞机的气动布局设计。

本发明采用前掠翼鸭式布局的公务机设计，将前掠翼与鸭式布局结合，并将发动机布置在机翼翼根上表面，形成具有高升阻比特性的飞机布局，可以较好的解决常规布局公务机存在的问题，就有以下优点：

1、前掠翼首先在翼根失速，因此失速缓慢，对舵面操纵效率影响小；

2、发动机布置在机翼翼根上表面，利用发动机对气流的引射作用，不仅增加翼根上表面气流的能量，进一步延缓翼根失速，而且增加机翼上表面气流速度，提高了机翼的升力；

3、鸭翼产生的漩涡在机翼上表面形成低压区，产生有利的气动耦合，增加飞机的升力；

4、与常规布局相比，前掠翼鸭式布局配平升阻比大，机翼面积相对较小，因此可以降低结构重量。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明机翼与后体边条示意图；

图3是本发明后体边条的边条舵示意图，其中，A为后体边条后缘的边条舵的开裂式设计；B为上舵面与下舵面同时张开的设计；C为上舵面向上偏转、下舵面不动时的设计；D为上舵面不动、下舵面向下偏转时的设计；

图4是本发明翼身外形融合段典型剖面。

具体实施方式

（1）飞机主要由机身2、鸭翼7、机翼1、垂尾3、发动机4和后体边条5组成，其中发动机4通过发动机支架6支撑在机翼后缘附近的后体边条5上表面，鸭翼7后缘布置有升降舵16，机翼后缘内侧布置有内侧升降副翼14、外侧布置有外侧升降副翼15，后体边条5后缘布置有边条舵10，垂尾3后缘布置有方向舵13，见图1，

（2）机翼前缘内段8后掠，前缘外段9前掠，机翼后缘内段17与后体边条5连接，见图2；

（3）后体边条5后缘的边条舵10为开裂式设计，由上舵面11与下舵面12组成，见图3A。上舵面11与下舵面12同时张开，可以起到减速板的作用，见图3B；上舵面11向上偏转、下舵面12不动，使飞机产生抬头力矩，见图3C；上舵面11不动、下舵面12向下偏转，使飞机产生低头力矩，见图3D；

（4）机身2与机翼1外形融合过渡，见图4；

（5）鸭翼前缘后掠角、鸭翼后缘后掠角、机翼内段前缘后掠角、机翼外段前缘前掠角以及机翼后缘后掠角视飞行设计点选择；

（6）鸭翼可以上反设计，也可以下反设计，视机翼具体设计参数确定；

（7）鸭翼、机翼采用高升阻比超临界翼型、层流翼型或者超临界层流翼型，鸭翼也可以采用对称翼型。

Claims

1.一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局，飞机包括机身[2]、鸭翼[7]、机翼[1]、垂尾[3]、发动机[4]和后体边条[5]，其特征是，机翼前缘内段[8]后掠，机翼前缘外段[9]前掠，发动机[4]通过发动机支架[6]支撑在机翼后缘至边条舵[10]之间的后体边条[5]上表面、在俯视投影下发动机轴线过机翼前缘内段[8]与机翼前缘外段[9]拐折处，鸭翼[7]后缘布置有升降舵[16]，机翼后缘内侧布置有内侧升降副翼[14]、机翼后缘外侧布置有外侧升降副翼[15]，后体边条[5]后缘布置有边条舵[10]，垂尾[3]后缘布置有方向舵[13]；机翼后缘内段[17]与后体边条[5]连接；后体边条[5]后缘的边条舵[10]为开裂式，由上舵面[11]与下舵面[12]组成，机身[2]与机翼[1]外形融合过渡。

2.根据权利要求1所述的一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局，其特征是，所述的边条舵[10]的上舵面[11]与下舵面[12]同时张开，或上舵面[11]向上偏转、下舵面[12]不动，或上舵面[11]不动、下舵面[12]向下偏转。

3.根据权利要求1所述的一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局，其特征是，所述的鸭翼前缘后掠角、鸭翼后缘后掠角、机翼内段前缘后掠角、机翼外段前缘前掠角以及机翼后缘后掠角视飞行设计要求选择。

4.根据权利要求1所述的一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局，其特征是，所述的鸭翼为上反设计或下反设计，视机翼具体设计参数确定。

5.根据权利要求1所述的一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局，其特征是，所述的鸭翼采用超临界翼型、层流翼型、超临界层流翼型或对称翼型。

6.根据权利要求1所述的一种公务机的发动机上置及前掠翼鸭式布局，其特征是，所述的机翼采用超临界翼型、层流翼型或者超临界层流翼型。