具有在飞行中改变的构型的飞机制造技术

一种飞机(1)至少包括机身(2)、两个机翼(3，4)、后部尾翼单元(7)、以及至少两个发动机(5，6)，所述后部尾翼单元包括提供有两个尾翼末端(9，10)的水平尾翼(8)，所述至少两个发动机被安排在所述机身(2)上、在所述飞机(1)的竖直对称平面(XZ)的两侧，所述飞机(1)具有纵向轴线(L)，所述发动机(5，6)被安装成至少在飞行中能够在所述机身(2)上与所述纵向轴线(L)大致平行地移位，并且所述尾翼末端(9，10)被安装成至少在飞行中能够相对于所述水平尾翼(8)枢转,所述飞机(1)因此具有在飞行中改变的构型。

An aircraft with a configuration that changes in flight.

An aircraft (1) includes at least a fuselage (2), two wings (3, 4), a rear tail wing unit (7), and at least two engines (5, 6). The rear tail unit includes a horizontal tail wing (8) providing two tail fin ends (9, 10). The at least two engines are arranged on both sides of the fuselage (2) and the vertical symmetric plane (XZ) of the aircraft (1), and the aircraft (1) has a longitudinal direction. To the axis (L), the engine (5, 6) is mounted to be able to move roughly parallel to the longitudinal axis (L) on the fuselage (2) at least in flight, and the tail end (9, 10) is mounted to pivot at least relative to the horizontal tail (8) in flight, so the aircraft (1) has a configuration that changes in flight.

【技术实现步骤摘要】
具有在飞行中改变的构型的飞机
本专利技术涉及一种具有在飞行中改变的空气动力学构型的飞机。
技术介绍
本专利技术应用于飞机、尤其是运输飞机，该飞机尤其包括机身、两个机翼、安排在飞机的竖直对称平面两侧的至少两个发动机、以及后部水平尾翼和后部垂直尾翼，这些尾翼执行关于飞机的姿态和轨迹的稳定性和控制的通常功能。已知的是，总体上，飞机的水平尾翼包括固定部分和表示升降舵的活动部分，并且垂直尾翼包括固定部分和表示方向舵的活动部分。飞机的这种具有后部(水平和垂直)尾翼的标准构架存在缺点。具体地：-当飞机处于巡航飞行时，后部垂直尾翼对飞机的空气动力学贡献很小、并且增大了重量和阻力，没有空气动力学优势、经济优势、或安全优势。主要在起飞阶段和着陆阶段期间，在可能发生方向的迅速改变时使用此后部垂直尾翼。当发动机在起飞期间经历停机时，这也是非常重要的。飞行员于是启用方向舵以抵抗推力不平衡。因此，仅在飞行期间的短时间段使用后部垂直尾翼，然而它表现为显著的表面面积，一般是机翼表面面积的约10％；并且-后部水平尾翼的目的是对机翼的自然俯仰力矩和位于机翼升力中心前方的重心位置二者起反作用。后部水平平面施加向下的力以使飞机在飞行期间保持稳定和平衡。这导致了空气动力学效率和经济效率的损失。后部水平尾翼不参与飞机的升力。相反，在表现为机翼表面面积的15％至20％时后部水平尾翼使升力降低5％。因此，这种飞机的固定的构型并非在所有的飞行阶段中都最佳。在本专利技术的背景下，飞机的构型尤其取决于后部尾翼单元的特性和飞机的重心位置。
技术实现思路
本专利技术的目的是弥补此缺点。为此，本专利技术涉及一种飞机、尤其是运输飞机，所述飞机至少包括机身、两个机翼、后部尾翼单元、以及至少两个发动机，所述后部尾翼单元包括提供有两个尾翼末端的水平尾翼，所述至少两个发动机被安排在所述机身上、在所述飞机的竖直对称平面的两侧，所述飞机具有纵向轴线。根据本专利技术，所述发动机被安装成至少在飞行中能够在所述机身上与所述纵向轴线大致平行地移位，并且所述尾翼末端被安装成至少在飞行中能够相对于所述水平尾翼枢转。因此，凭借使飞机的发动机移位和使尾翼末端枢转的能力，在飞行期间，存在在飞行中改变飞机的构型的可能性。如以下所指明的，这尤其使得可以使飞机的构型与当前的飞行阶段适配，以便在不同的飞行阶段期间利用后部尾翼单元的不同元件(并且以有区分的方式来这样做)。有利地，所述具有(机翼的)重心和升力中心的飞机包括至少一个移位机构，所述至少一个移位机构能够被控制并且被配置成至少在飞行中能够在所述机身上使所述发动机中的每一个发动机交替地进入以下两个稳定位置中的一个位置或另一个位置：-所谓的在前位置，在所述在前位置，所述飞机的重心被定位成相对于其升力中心朝向所述飞机的前部；以及-所谓的在后位置，所述在后位置被定位成相对于所述在前位置朝向所述飞机的后部，并且在所述在后位置，所述飞机的重心被定位成相对于其升力中心朝向所述飞机的后部。此外，有利地，所述飞机还包括至少一个枢转机构，所述至少一个枢转机构能够被控制并且被配置成至少在飞行中能够使所述两个尾翼末端中的每一个尾翼末端交替地进入以下两个稳定位置中的一个位置或另一个位置：-第一位置，所谓的折叠位置，在所述折叠位置，所述两个尾翼末端被安排成与所述水平尾翼的总体平面大致正交，以便形成垂直尾翼；以及-第二位置，所谓的展开位置，在所述展开位置，所述两个尾翼末端被安排成大致处于所述水平尾翼的总体平面中，以便能够与所述水平尾翼形成增大的水平尾翼表面。在本专利技术的背景下，所述移位机构和枢转机构可以以不同的方式生产。有利地，所述移位机构可以包括滑动系统或铰接系统。此外，有利地，所述飞机进一步包括活动操纵面，所述活动操纵面被配置成用于对所述飞机的偏航起作用。本专利技术同样地应用于发动机是涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机的飞机、以及发动机是推力风扇发动机或开式转子发动机的飞机。本专利技术还涉及一种用于在飞行中变更飞机的构型的方法，所述飞机至少包括机身、两个机翼、后部尾翼单元、以及至少两个发动机，所述后部尾翼单元包括提供有两个尾翼末端的水平尾翼，所述至少两个发动机被安排在所述机身上、在所述飞机的竖直对称平面的两侧，所述发动机被安装成能够在所述机身上与所述飞机的纵向轴线大致平行地移位，并且所述尾翼末端被安装成能够相对于所述水平尾翼枢转。根据本专利技术，所述用于变更飞机的构型的方法包括：-至少一个第一步骤，所述第一步骤包括使所述发动机进入所谓的在前位置、并且使所述尾翼末端进入所谓的折叠位置，在所述折叠位置，所述尾翼末端被安排成与所述水平尾翼的总体平面大致正交；以及-至少一个第二步骤，所述第二步骤包括使所述发动机进入所谓的在后位置并且使所述尾翼末端进入所谓的展开位置，所述在后位置是相对于所述在前位置朝向所述飞机的后部移位的，在所述展开位置，所述尾翼末端被安排大致处于所述水平尾翼的总体平面中，至少在所述飞机飞行期间执行所述第一步骤和所述第二步骤。有利地，至少在所述飞机的起飞阶段期间和/或在所述飞机的着陆阶段期间执行所述第一步骤，并且至少在所述飞机的巡航飞行阶段期间执行所述第二步骤。因此：-在起飞阶段和着陆阶段期间，飞机的构型是常规的，其中，尾翼末端被竖直地安排在水平尾翼的末端处。此外，由于使发动机进入在前位置，飞机的重心位于升力中心的前方，并且(后部)水平尾翼施加向下的力以使整个飞机保持平衡；-在一个或多个巡航飞行阶段期间，发动机朝向后部移位、处于在后位置，这引起重心的向后移位，重心于是位于飞机的主升力中心的后方。水平尾翼和尾翼末端变成升力表面、并且参与飞机的升力。发动机的向后移位还确保了偏航稳定性(其在巡航阶段期间不如在起飞阶段和着陆阶段期间那么关键)。附图说明附图将清楚地解释如何产生本专利技术。在这些图中，相同的附图标记表示相似的元件。更具体地：-图1是处于第一构型的、提供有流线型发动机的飞机的透视示意图；-图2是处于第二构型的、提供有流线型发动机的飞机的透视示意图；-图3A、图3B和图3C分别以俯视图、局部前视图、和侧视图示意性地展示了处于图1的构型的飞机的平面视图；-图4A、图4B和图4C分别以俯视图、局部前视图、和侧视图示意性地展示了处于图2的构型的飞机的平面视图；-图5A和图5B以透视的方式示意性地展示了提供有移位机构的发动机，其中，发动机分别处于在前位置和在后位置；-图6是示出移位机构的实例的透视示意图；-图7示出了提供有推力风扇发动机的飞机的尾部；并且-图8是用于变更飞机的构型的方法的框图。具体实施方式图1和图2示出了特定实施例中的飞机1(例如运输飞机)，该飞机具有示意性地表示出的纵向轴线L。为了便于描述，图1示出了标准飞机参考系R，该参考系包括三个主方向，即：-所谓的纵向方向X，该纵向轴线与飞机1的纵向轴线L平行；-所谓的竖直方向Z，该竖直方向与纵向方向X成直角，平面XZ形成飞机1的竖直对称平面；以及-所谓的侧向方向Y，该侧向方向与所述平面XZ成直角。图1还示出了飞机1的飞行方向E。在以下描述中，术语“前”和“后”是相对于方向E而限定的(即朝向飞机1的前部或后部)。同样地，术语“上”和“下”是相对于箭头Z所展示的方向而限定的(即在飞机1的上方或下方)。尤其是如图1中表示的，此飞机1包括：-长形机身本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞机，所述飞机至少包括机身(2)、两个机翼(3，4)、后部尾翼单元(7)、以及至少两个发动机(5，6)，所述后部尾翼单元包括提供有两个尾翼末端(9，10)的水平尾翼(8)，所述至少两个发动机被安排在所述机身(2)上、在所述飞机(1)的竖直对称平面(XZ)的两侧，所述飞机(1)具有纵向轴线(L)，其特征在于，所述发动机(5，6)被安装成至少在飞行中能够在所述机身(2)上与所述纵向轴线(L)大致平行地移位，并且其特征在于，所述尾翼末端(9，10)被安装成至少在飞行中能够相对于所述水平尾翼(8)枢转。

【技术特征摘要】
2017.12.06 FR 17616901.一种飞机，所述飞机至少包括机身(2)、两个机翼(3，4)、后部尾翼单元(7)、以及至少两个发动机(5，6)，所述后部尾翼单元包括提供有两个尾翼末端(9，10)的水平尾翼(8)，所述至少两个发动机被安排在所述机身(2)上、在所述飞机(1)的竖直对称平面(XZ)的两侧，所述飞机(1)具有纵向轴线(L)，其特征在于，所述发动机(5，6)被安装成至少在飞行中能够在所述机身(2)上与所述纵向轴线(L)大致平行地移位，并且其特征在于，所述尾翼末端(9，10)被安装成至少在飞行中能够相对于所述水平尾翼(8)枢转。2.根据权利要求1所述的飞机，所述飞机(1)具有重心(CG)和升力中心(CS)，其特征在于，所述飞机包括至少一个移位机构(14)，所述至少一个移位机构能够被控制并且被配置成至少在飞行中能够在所述机身(2)上使所述发动机(5，6)中的每一个发动机交替地进入以下两个稳定位置(P1，P2)中的一个位置或另一个位置：-所谓的在前位置(P1)，在所述在前位置，所述飞机(1)的重心(CG)被定位成相对于所述升力中心(CS)朝向所述飞机(1)的前部；以及-所谓的在后位置(P2)，所述在后位置被定位成相对于所述在前位置(P1)朝向所述飞机(1)的后部，并且在所述在后位置，所述飞机(1)的重心(CG)被定位成相对于所述升力中心(CS)朝向所述飞机(1)的后部。3.根据权利要求1和2之一所述的飞机，其特征在于，所述飞机包括至少一个枢转机构(15)，所述至少一个枢转机构能够被控制并且被配置成至少在飞行中能够使所述两个尾翼末端(9，10)中的每一个尾翼末端交替地进入以下两个稳定位置(P3，P4)中的一个位置或另一个位置：-第一位置，所谓的折叠位置(P3)，在所述折叠位置，所述两个尾翼末端(9，10)被安排成与所述水平尾翼(8)的总体平面大致正交，以便形成垂直尾翼；以及-第二位置，所谓的展开位置(P4)，在所述展开位置，所述两个尾翼末端(9，10)被安排成大致处于所述水平尾翼(8)的总体平面中，以便与所述水平尾翼(8)形成增大的水平尾翼表面(16)。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·法鲁兹富凯，
申请(专利权)人：空中客车运营简化股份公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR