一种具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机制造技术

本发明专利技术以减小飞机的升力损失、提高飞机操纵的可靠性为主要目标，提出了一种具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机。本发明专利技术的飞机采用双机翼设计，避免了常规飞机中水平尾翼造成的升力损失。在机翼翼尖布置螺旋桨，通过调节螺旋桨的拉力来控制飞机飞行姿态，取代了传统的操纵舵面，可提高飞机操纵的可靠性。控制翼尖螺旋桨使其按照规定的方向旋转，利用螺旋桨滑流削弱翼尖涡，减小飞行阻力。减小飞行阻力。减小飞行阻力。

【技术实现步骤摘要】
一种具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机


[0001]本专利技术涉及一种具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机。

技术介绍

[0002]常规飞机的组成部分包括机身、机翼、水平尾翼、垂直尾翼等，在飞行过程中，为了保持飞机的平衡，机身尾部的水平尾翼需提供向下的气动力，与升力方向相反，从而带来全机升力的损失，如图1所示。此外，常规飞机中副翼、升降舵、方向舵等操纵舵面由于结构复杂，可靠性较低，如图2所示。

技术实现思路

[0003]为了避免常规飞机中水平尾翼造成的升力损失问题，并且提高飞机操纵的可靠性，本专利技术提供了一种具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机。
[0004]本专利技术设计中，需要取消常规飞机中产生向下气动力的水平尾翼，使上下两对机翼翼面产生的气动力全部用于提供升力，避免升力损失。同时，需要取消常规飞机中的操纵舵面，在机翼翼尖处布置螺旋桨，利用四个螺旋桨拉力差形成的力矩控制飞机飞行姿态，从而提高飞机操纵的可靠性。为此，本专利技术设计了一种具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机，其特征在于包括：
[0006]上机翼、下机翼和机身，
[0007]分别设置在上机翼的两个端部的第一短舱和第二短舱，
[0008]分别设置在下机翼的两个端部的第三短舱和第四短舱，
[0009]分别设置在第一至第四短舱前的第一至第四螺旋桨，
[0010]其中：
[0011]上机翼与机身后部的V型尾翼连接，
[0012]下机翼与机身的前部连接，
[0013]上机翼与下机翼沿高度方向间隔一定的距离，上机翼和下机翼沿前后方向错开一定的距离，从而减少上机翼和下机翼之间的气流干扰，
[0014]在飞行过程中，上机翼和下机翼均产生向上的升力，且上机翼产生的升力和下机翼产生的升力可以使飞机保持平衡，
[0015]相较于上机翼的两个端部的第一短舱和第二短舱,下机翼的两个端部的第三短舱和第四短舱上偏一定的角度，
[0016]在飞行过程中，通过分别调整第一至第四螺旋桨各自的转速，使第一至第四螺旋桨各产生不同的拉力，利用第一至第四螺旋桨拉力差形成的力矩控制飞机飞行姿态。
附图说明
[0017]图1是常规飞机受力示意图，其中：全机升力＝机翼升力
‑
水平尾翼产生的向下气
动力。
[0018]图2是常规飞机机翼操纵舵面复杂的结构装置的实例图片。
[0019]图3是根据本专利技术的一个实施例的具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机的立体图。
[0020]图4是根据本专利技术的一个实施例的具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机的侧视图。
[0021]图5是根据本专利技术的一个实施例的具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机的前视图。
[0022]图6是根据本专利技术的一个实施例的具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机的俯视图。
[0023]图7是左侧下机翼短舱前不布置螺旋桨的情况下的气流效果示意图。
[0024]图8是根据本专利技术的一个实施例的左侧下机翼短舱前布置了螺旋桨的情况下的气流效果示意图。
[0025]图9是根据本专利技术的一个实施例的具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机的机身示意图。
具体实施方式
[0026]如图3所示，根据本专利技术的一个实施例的具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机包括上机翼(1)、下机翼(2)和机身(3)。上机翼(1)与机身(3)后部的V型尾翼(14)连接，下机翼(2)与机身(3)前部连接。上机翼(1)的两个端部分别设置有第一短舱(4)和第二短舱(6)，下机翼(2)的两个端部分别设置有第三短舱(8)和第四短舱(10)，第一至第四短舱(4，6，8，10)前分别设有第一至第四螺旋桨(5，7，9，11)。
[0027]机翼
[0028]飞机的侧视图如图4所示，上机翼(1)与下机翼(2)沿高度方向间隔一定的距离，上机翼(1)和下机翼(2)沿前后方向错开一定的距离，从而减少上机翼(1)和下机翼(2)之间的气流干扰。在飞行过程中，上机翼(1)和下机翼(2)均产生向上的升力，并且上机翼(1)产生的升力和下机翼(2)产生的升力可以使飞机保持平衡。
[0029]如图4飞机的侧视图所示，相较于上机翼(1)的第一短舱(4)和第二短舱(6),下机翼(2)端部的第三短舱(8)和第四短舱(10)上偏一定的角度。在飞行过程中，调整上机翼(1)和下机翼(2)端部的螺旋桨(5，7，9，11)的转速，可以使第一至第四螺旋桨(5，7，9，11)产生各不同的拉力，利用第一至第四螺旋桨(5，7，9，11)拉力差形成的力矩控制飞机飞行姿态。
[0030]如图7所示，以左侧下机翼(2)为例，常规飞机在飞行过程中，如果左侧下机翼(2)梢部的第三短舱(8)前不布置螺旋桨(9)，那么从机头向后看，左侧下机翼(2)的翼尖会产生逆时针方向的翼尖涡(12)，从而增大飞机阻力，消耗飞机的能量。根据本专利技术的一个实施例的飞机的前视图如图5和6所示，在此视角下，上机翼(1)左侧的第一螺旋桨(5)和下机翼(2)左侧的第三螺旋桨(9)沿顺时针方向旋转，右侧的第二螺旋桨(7)和第四螺旋桨(11)沿逆时针方向旋转。如图8所示，以左侧下机翼(2)为例，如果在第三短舱(8)前布置第三螺旋桨(9)，使第三螺旋桨(9)按照规定的方向旋转，那么在第三螺旋桨(9)后方会形成较强的螺旋桨滑流(13)，螺旋桨滑流(13)的方向与翼尖涡(12)的旋转方向相反，从而削弱翼尖涡(12)，减小飞行阻力。
[0031]机身
[0032]具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机的机身(3)如图9所示。机身(3)呈流线型，可用于装载飞行所需设备。机身(3)后部与V型尾翼(14)连接。V型尾翼(14)与上机翼(1)连接，既能
形成提供升力的整体，又能增加对上机翼(1)的支撑强度。
[0033]有益效果
[0034]本专利技术的优点和有益效果包括：
[0035]1)采用上下两对机翼的设计，使得机翼的气动力全部用于提供升力，避免了常规飞机中水平尾翼产生的升力损失。
[0036]2)布置在翼尖的螺旋桨不仅提供飞机飞行所需的动力，还可通过调节各个螺旋桨的拉力来控制飞机飞行姿态，从而取代了传统操纵舵面，提高飞机操纵的可靠性。并且提供了一种新型的操控方式。
[0037]3)布置在翼尖的螺旋桨在产生拉力的同时可抑制翼尖涡，减小飞行阻力。
[0038]4)两个机翼在前后和上下方向拉开一定距离，减少了机翼间的气动干扰。
[0039]5)V型尾翼的设计可以增加对上机翼的支撑强度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机，其特征在于包括：上机翼(1)、下机翼(2)和机身(3)，分别设置在上机翼(1)的两个端部的第一短舱(4)和第二短舱(6)，分别设置在下机翼(2)的两个端部的第三短舱(8)和第四短舱(10)，分别设置在第一至第四短舱(4，6，8，10)前的第一至第四螺旋桨(5，7，9，11)，其中：上机翼(1)与机身(3)后部的V型尾翼(14)连接，下机翼(2)与机身(3)的前部连接，上机翼(1)与下机翼(2)沿高度方向间隔一定的距离，上机翼(1)和下机翼(2)沿前后方向错开一定的距离，从而减少上机翼(1)和下机翼(2)之间的气流干扰，在飞行过程中，上机翼(1)和下机翼(2)均产生向上的升力，且上机翼(1)产生的升力和下机翼(2)产生的升力可以使飞机保持平衡，相较于上机翼(1)的两个端部的第一短舱(4)和第二短舱(6),下机翼(2)的两个端部的第三短舱(8)和第四短舱(10)上偏一定的角度，在飞行过程中，通过分别调整第一至第四螺旋桨(5，7，9，11)各自的转速，使第一至第四螺旋桨(5，7，9，11)各产生不同的拉力，利用第一至第四螺旋桨(5，7，9，11)拉力差形成的力矩控制飞机飞行姿态。2.根据权利要求1所述的具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机，其特征在于：从飞机前视图看，上机翼(1)左侧的第一螺旋桨(5)和下机翼(2)左侧的第三螺旋桨(9)沿逆时针方向旋转，右侧的第二螺旋桨(7)和第四螺旋桨(11)沿顺时针方向旋转，在第三螺旋桨(9)后方形成螺旋桨滑流(13)，螺旋桨滑流(13)的方向与翼尖涡(12)的旋转方向相反，而削弱翼尖涡(12)，从而减小飞行阻力。3.根据权利要求1或2所述的具有翼尖螺旋桨的新型双翼飞机，其特征在于：机身(3)呈流线型，用于装载飞行所需设备。4.一种具有翼尖螺旋桨的新型...

【专利技术属性】
技术研发人员：王耀坤，韦嘉宁，林招如，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：