專利名稱：一種高效動力增升型地效飛行器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種飛行器，特別是一種在地效區(qū)域飛行的飛行器。
一種高效動力增升型地效飛行器，包括機(jī)身、機(jī)翼及設(shè)于機(jī)翼前緣帶有螺旋槳的發(fā)動機(jī)，其特征在于所述機(jī)身下部為多斷階布局，尾部設(shè)有高置的T型尾翼，所述機(jī)翼為單翼小展弦比機(jī)翼，所述機(jī)身與機(jī)翼下方設(shè)有增升氣腔，所述螺旋槳為涵道螺旋槳，該涵道螺旋槳后部設(shè)有可將涵道螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流導(dǎo)入增升氣腔內(nèi)的導(dǎo)流片。
為保證在貼近水面的空中穩(wěn)定的飛行，上述機(jī)身尾部設(shè)有高置的T型尾翼，該T型尾翼包括平尾和垂尾，所述平尾展長稍長于機(jī)翼展長。上述平尾后端沿左右設(shè)有用于控制縱向飛行姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)縱向平衡的升降舵，舵面設(shè)有調(diào)整片。
本實(shí)用新型由于采用機(jī)翼為單翼小展比的機(jī)翼及在機(jī)翼下方設(shè)計(jì)的增升氣腔與發(fā)動機(jī)及帶導(dǎo)流片的涵道螺旋槳組成的動力推進(jìn)系統(tǒng)之間合理的配置，將涵道螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高速氣流通過導(dǎo)流片導(dǎo)入增升氣腔，并將氣流的動能轉(zhuǎn)化為壓力能，以產(chǎn)生較大的墊升力，此外，在機(jī)身尾部高置的T型尾翼及設(shè)于尾翼平尾上的升降舵，使飛行器的縱向平衡得以保證，確保了飛行器能在貼近水面的空中穩(wěn)定的飛行。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)
具體實(shí)施方式
如


圖1圖2圖4所示的本實(shí)用新型包括機(jī)身1、機(jī)翼2、發(fā)動機(jī)4及其帶動的螺旋槳，發(fā)動機(jī)4在機(jī)翼2前緣，螺旋槳通過傳動軸與發(fā)動機(jī)相連，所述機(jī)身1與機(jī)翼2下方設(shè)有增升氣腔3，所述螺旋槳為設(shè)有可偏轉(zhuǎn)的導(dǎo)流片5的涵道螺旋槳6，該導(dǎo)流片5可將涵道螺旋槳6旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流導(dǎo)入增升氣腔3內(nèi)。氣流在腔內(nèi)受到阻滯，動能轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫δ埽饔迷跈C(jī)翼2下表面的附加壓力產(chǎn)生附加的墊升升力，墊升升力可以將飛行器抬起，減少了飛行器與水接觸的面積，從而降低了飛行器滑行阻力。上述增升氣腔3為由機(jī)身1下部、機(jī)翼2下方、機(jī)翼2兩端的端板7及機(jī)翼2后緣襟翼8組成的腔體，其中襟翼8設(shè)有可使其繞機(jī)翼2后緣向下偏轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。上述導(dǎo)流片5由若干呈不等長度的活動翼面沿涵道螺旋槳6涵道后緣橫向設(shè)置，各導(dǎo)流片(5)間設(shè)有可使其作協(xié)調(diào)偏轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，上述導(dǎo)流片(5)設(shè)有繞涵道螺旋槳(6)涵道后緣偏轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。。上述驅(qū)動裝置為可對襟翼8及導(dǎo)流片5同步操縱的液壓操縱系統(tǒng)，上述襟翼8和導(dǎo)流片5分別設(shè)有由液壓操縱系統(tǒng)操縱的作動桿。所述液壓操縱系統(tǒng)由電動液壓泵、電磁換向閥、減壓閥、液壓缸組成，所述液壓油缸分別設(shè)置于機(jī)翼2后緣及涵道螺旋槳6側(cè)面，所述作動桿一端與液壓缸內(nèi)的活塞相連，另一端分別與襟翼8及導(dǎo)流片5相接。所述導(dǎo)流片5液壓操縱系統(tǒng)和襟翼8液壓操縱系統(tǒng)用同一個液壓源，使導(dǎo)流片5和襟翼8可進(jìn)行同步的操縱。飛行試驗(yàn)證實(shí)，起飛時(shí)襟翼8偏轉(zhuǎn)5度、導(dǎo)流片5偏轉(zhuǎn)20度，離水后15秒內(nèi)同時(shí)收起，可以使高效動力增升型地效飛行器順利地離水并過渡到巡航狀態(tài)，整個過程操作簡便、飛行姿態(tài)穩(wěn)定。上述襟翼(8)為矩形，其擺角為0～30°可調(diào)。上述發(fā)動機(jī)與涵道螺旋槳之間設(shè)有傳動軸(14)，傳動軸(14)兩端設(shè)有供與發(fā)動機(jī)和涵道螺旋槳(6)之間聯(lián)接的彈性聯(lián)軸器。
上述機(jī)翼2為單翼小展弦比機(jī)翼，其展弦比為0.5～2之間，優(yōu)選值為1.6，機(jī)翼2的翼面可以是平直式或基本平直的矩形機(jī)翼，也可以是翼面平直或基本平直的呈小梯形比的梯形機(jī)翼。這樣的平面形狀和幾何參數(shù)具有結(jié)構(gòu)簡單、地效作用強(qiáng)、匹配合理的特點(diǎn)。上述T型尾翼9包括平尾10和垂尾11，為減少機(jī)翼2對尾翼的洗流干擾，所述平尾9采用高置且面積較大，其展長稍長于機(jī)翼2的設(shè)置。上述平尾9后端沿左右設(shè)有一對用于控制縱向飛行姿態(tài)及實(shí)現(xiàn)縱向平衡的升降舵12，舵面設(shè)有調(diào)整片13。上述升降舵12主要提供縱向操縱力距，保證高效動力增升型地效飛行器縱向力矩平衡，實(shí)現(xiàn)高效動力增升型地效飛行器在縱向平面內(nèi)的機(jī)動。與一般飛行器不同，高效動力增升型地效飛行器在地效區(qū)內(nèi)飛行時(shí)，有兩個焦點(diǎn)，即攻角焦點(diǎn)和高度焦點(diǎn)，按高效動力增升型地效飛行器縱向運(yùn)動穩(wěn)定性判斷，只有當(dāng)攻角焦點(diǎn)、高度焦點(diǎn)和地效飛行器的重心位置合理配置時(shí)，高效動力增升型地效飛行器的縱向運(yùn)動才是穩(wěn)定的。而采用高置的T型尾翼9與其它部件的合理配置，可在規(guī)定的速度范圍內(nèi)具有良好的穩(wěn)定性，保證攻角焦點(diǎn)與高度焦點(diǎn)的合理配置。
如圖3圖5所示，上述機(jī)身1兩側(cè)下部為由底部向兩端部斜向上的滑水體結(jié)構(gòu)，所述機(jī)身1底部為多斷階布局。所述多斷階布局包括機(jī)身1前段的主斷階15及設(shè)于主斷階之后的若干次斷階和艉斷階16，主斷階15與若干次斷階及艉斷階16呈多斷階結(jié)構(gòu)。所述機(jī)身1為大長寬比的船體結(jié)構(gòu)，其長度L與寬度B之比L/B＞7。所述機(jī)翼2兩端設(shè)有端板7，該端板7底部設(shè)有與機(jī)身1相類似的多斷階結(jié)構(gòu)。機(jī)身1與端板7所采用的多斷階布局的斷階數(shù)量、形狀、位置和高度對高效動力增升型地效飛行器的水動特性影響很大，合理的多斷階布局具有如下優(yōu)點(diǎn)a、增加了滑行面展弦比，提高了滑行效率，減少了“海豚運(yùn)動”的發(fā)生；b、浸潤面積得到減少，從而降低了磨擦阻力；c、斷階產(chǎn)生氣泡效應(yīng)，減少了水動阻力；d、由于多滑行面的支撐，使得高效動力增升型地效飛行器在滑行、起飛過程中具有良好的姿態(tài)角，能夠順利的通過第一和第二阻力峰，而順利的離水起飛；e、保證高效動力增升型地效飛行器在整個過渡飛行過程，有較大的剩余拉力。
上述機(jī)身1及端板7底部為橫截面呈對稱內(nèi)凹雙弧形，弧底端至弧項(xiàng)端形成橫向斜升角。機(jī)身1及端板7底部合理的底部橫向斜升角，使得當(dāng)高效動力增升型地效飛行器處于滑行狀態(tài)時(shí)左右滑行面產(chǎn)生適當(dāng)?shù)姆稣?，保證高效動力增升型地效飛行器具有良好的橫向滑行穩(wěn)定性；而橫向斜升的底部由直線改為雙弧形的橫向彎曲，有效地減少了橫向噴濺的形成，有利于保持底部動壓力，因而比直線斜升型有更高的滑行效率，當(dāng)高效動力增升型地效飛行器降落水面時(shí)，波浪對高效動力增升型地效飛行器的沖擊力能夠大到自身重量的數(shù)倍，橫向斜升角和橫向彎曲是對沖擊力影響最大的因素，通過對橫向斜升角與橫向彎曲的合理選擇與配合，使得波浪沖擊力和流體動力得到了優(yōu)化。為使水動性能與飛行器的其它綜合性能有機(jī)的結(jié)合為一體，上述機(jī)翼2為單翼小展弦比、無下反的矩形機(jī)翼。為了保持停泊或低速航行時(shí)的橫向穩(wěn)定性和克服水的阻力，機(jī)翼2兩端設(shè)有呈多斷階結(jié)構(gòu)的端板7，所設(shè)端板7使機(jī)翼2的有效展弦比得以提高，與無端板的飛行器相比較，在地效區(qū)內(nèi)的升力可增加50％，大大降低了能耗，提高了飛行效率。
本實(shí)用新型的過渡飛行操作過程是這樣實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)發(fā)動機(jī)4開車時(shí)，如圖4所示，涵道螺旋槳6高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高速氣流通過導(dǎo)流片5偏轉(zhuǎn)導(dǎo)入由機(jī)翼2、下偏的襟翼8、端板7和機(jī)身1組成的增升氣腔內(nèi)3，從而將高速氣流的動能轉(zhuǎn)化為壓力能，以產(chǎn)生較大的墊升力將飛行器船體絕大部分墊離水面，飛行器在發(fā)動機(jī)拉力的作用下逐漸加速、起飛離水，其進(jìn)一步的操作是通過液壓操縱系統(tǒng)對襟翼8和導(dǎo)流片5作同步的操縱，例如，起飛時(shí)同時(shí)將襟翼8偏轉(zhuǎn)5度，導(dǎo)流片5偏轉(zhuǎn)20度，離水后15秒內(nèi)同時(shí)收起，便可使飛行器順利地從起飛狀態(tài)過渡到巡航飛行狀態(tài)，整個過程操作簡便、可靠。
權(quán)利要求1.一種高效動力增升型地效飛行器，包括機(jī)身(1)、機(jī)翼(2)，其特征在于機(jī)身(1)及機(jī)翼(2)下方設(shè)有增升氣腔(3)，機(jī)翼前緣設(shè)有發(fā)動機(jī)(4)，發(fā)動機(jī)(4)前方設(shè)有帶導(dǎo)流片(5)的涵道螺旋槳(6)，該涵道螺旋槳后部設(shè)有可將涵道螺旋槳(6)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流導(dǎo)入增升氣腔(3)內(nèi)的導(dǎo)流片(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于上述增升氣腔(4)為由機(jī)身(1)下部、機(jī)翼(2)下方、機(jī)翼(2)兩端的端板(7)及機(jī)翼(2)后緣襟翼(8)組成的腔體，其中襟翼(8)設(shè)有可使其繞機(jī)翼(2)后緣偏轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于上述導(dǎo)流片(5)由若干呈不等長度的活動翼面沿涵道螺旋槳(6)涵道后腔橫向設(shè)置，各導(dǎo)流片(5)間設(shè)有可使其作協(xié)調(diào)偏轉(zhuǎn)的機(jī)構(gòu)，上述導(dǎo)流片(5)設(shè)有繞涵道螺旋槳(6)涵道后緣偏轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述具有的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于上述驅(qū)動裝置為可對襟翼及導(dǎo)流片同步操縱的液壓操縱系統(tǒng)，上述襟翼(8)和導(dǎo)流片(5)分別設(shè)有由液壓操縱系統(tǒng)操縱的作動桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于所述機(jī)翼(2)為單翼小展弦比機(jī)翼，其展弦比在0.5-2之間，優(yōu)選值為1.6，上述機(jī)翼(2)為翼面平直或基本平直的矩形機(jī)翼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于所述機(jī)身(1)尾部設(shè)有高置的T型尾翼(9)，上述T型尾翼(9)包括平尾(10)和垂尾(11)，所述平尾(10)為大面積平尾，其展長稍長于機(jī)翼(2)展長。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于上述平尾(10)后端沿左右設(shè)有一對用于控制縱向飛行姿態(tài)及實(shí)現(xiàn)縱向平衡的升降舵(12)，舵面設(shè)有調(diào)整片(13)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于所述機(jī)身(1)底部為多斷階布局，上述多斷階布局包括機(jī)身(1)前段的主斷階(15)及設(shè)于主斷階之后的若干次斷階和艉斷階(16)，主斷階(15)與若干次斷階及艉斷階(16)呈多斷階結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于所述機(jī)翼(2)兩端設(shè)有端板(7)，該端板(7)底部設(shè)有與機(jī)身(1)相類似的多斷階結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的高效動力增升型地效飛行器，其特征在于所述機(jī)身(1)滑水體(17)底部及端板(7)底部橫截面呈對稱內(nèi)凹雙弧形，弧底端至弧項(xiàng)端形成橫向斜升角α。
專利摘要一種高效動力增升型地效飛行器，包括機(jī)身、機(jī)翼及設(shè)于機(jī)翼前緣帶有螺旋槳的發(fā)動機(jī)，所述機(jī)身下部為多斷階布局，所述機(jī)翼為單翼小展弦比機(jī)翼，所述機(jī)身與機(jī)翼下方設(shè)有增升氣腔，所述螺旋槳為設(shè)有導(dǎo)流片的涵道螺旋槳，該導(dǎo)流片可將涵道螺旋槳旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣流導(dǎo)入增升氣腔內(nèi)。本實(shí)用新型由于采用機(jī)翼為單翼小展比的機(jī)翼及在機(jī)翼下方設(shè)置的增升氣腔與發(fā)動機(jī)及帶導(dǎo)流片的涵道螺旋槳組成的動力推進(jìn)系統(tǒng)之間合理的配置，將涵道螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的高速氣流通過導(dǎo)流片導(dǎo)入增升氣腔，并將氣流的動能轉(zhuǎn)化為壓力能，以產(chǎn)生較大的墊升力，此外，在機(jī)身尾部高置的T型尾翼及設(shè)于尾翼平尾上的升降舵，使飛行器的縱向平衡得以保證，確保了飛行器能在貼近水面的空中穩(wěn)定的飛行。
文檔編號B64C1/00GK2547638SQ02227329
公開日2003年4月30日 申請日期2002年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月30日
發(fā)明者李緒鄂, 顧誦芬, 崔爾杰, 宋明德, 李洪疇, 陳東, 陳洪若, 徐忠新, 劉玲, 韓光維, 汪恩光, 蘭芝芳, 倪洪生, 何成憲, 孫玉祥, 鄭書銘, 曹定國, 劉育文, 吳金保, 畢洪章, 魯禮菊 申請人:廣州天象地效飛行器股份有限公司