通過雙邊不對稱設(shè)計(jì)使波阻最小化的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種具有雙邊不對稱配置的航空器可以包括具有縱軸的主體。該航空器還可以包括縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙、不對稱加長發(fā)動機(jī)短艙和/或縱向偏移突出氣動表面。
【專利說明】通過雙邊不對稱設(shè)計(jì)使波阻最小化的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及飛行器配置，更具體地涉及使航空器的波阻最小化的配置。
【背景技術(shù)】
[0002]波阻是在飛行器接近聲速時導(dǎo)致空氣壓縮而出現(xiàn)的現(xiàn)象。壓縮產(chǎn)生沖擊波，伴隨沖擊波的是空氣的壓力和/或溫度的局部變化。在亞聲速時，波阻形成飛行器上的總體氣動阻力的相對較小部分。然而，當(dāng)飛行器接近I馬赫時，波阻明顯增加。
[0003]使波阻最小化的已知方法包括設(shè)計(jì)具有遵循惠特科姆面積律(Whitcomb AreaRule)的配置的飛行器?；萏乜颇访娣e律規(guī)定飛行器的橫截面在縱向上的變化的最小化。就此而言，遵循惠特科姆面積律的飛行器的橫截面尺寸具有相對平滑或平緩的變化，而不管其橫截面形狀如何變化。在常規(guī)飛行器中，飛行器機(jī)身的前端可能具有相對小的橫截面。不利的是，在機(jī)翼和/或發(fā)動機(jī)處，橫截面可能明顯突然增加，這在跨音速下將會產(chǎn)生明顯的波阻。
[0004]使飛行器的橫截面的縱向變化最小化的嘗試包括在與機(jī)翼接合處局部地收縮機(jī)身以使該位置處的總橫截面的變化最小化。不利的是，設(shè)計(jì)和制造包括具有可變橫截面形狀的機(jī)身的飛行器增添了飛行器的總體成本和復(fù)雜性。另外，在商用客機(jī)中，在機(jī)翼處局部地收縮機(jī)身在經(jīng)濟(jì)上是不可取的，這是因?yàn)闈撛诘負(fù)p失了創(chuàng)造收益的乘客席位或者貨艙空間。
[0005]使飛行器的波阻最小化的另一種方法是通過在掃掠布置中形成機(jī)翼。通過將機(jī)翼的橫截面分布在較長長度的機(jī)身上，機(jī)翼后掠角可以使飛行器的橫截面的縱向變化最小化。通過增加在機(jī)翼表面上產(chǎn)生沖擊波所需的馬赫數(shù)，機(jī)翼后掠角可以延遲波阻開始升高。由于壓力等壓線與機(jī)翼的掃掠線對齊，會出現(xiàn)馬赫數(shù)的增加，這樣僅當(dāng)垂直于壓力等壓線的速度分量達(dá)到聲速時才會形成沖擊波。不利的是，過度的機(jī)翼后掠角會對飛行器的低速性能產(chǎn)生影響。另外，機(jī)翼后掠角會增加飛行器設(shè)計(jì)和制造過程的成本和復(fù)雜性。
[0006]如上所述，對于以亞聲速操作的飛行器，波阻占飛行器的總體氣動阻力的相對小部分。然而，波阻的少量減小可以轉(zhuǎn)換成飛行器的燃料效率的顯著增加。在跨音速區(qū)內(nèi)操作的軍用飛行器也可能受益于波阻的減小而使得最高速度增加和/或行程增加。
[0007]由此可見，在本領(lǐng)域中需要一種使波阻最小化的飛行器配置并且該配置對飛行器設(shè)計(jì)和制造過程具有最小的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]提供具有雙邊不對稱配置的航空器的本發(fā)明具體解決和減少了對上述與使波阻最小化相關(guān)的需求。該航空器可以包括具有縱軸的主體。該航空器可以進(jìn)一步包括縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙、不對稱加長發(fā)動機(jī)短艙和/或包括穩(wěn)定器、控制表面和/或高展弦比機(jī)翼的縱向偏移突出氣動表面。
[0009]在進(jìn)一步實(shí)施例中，該航空器可以包括具有雙邊不對稱配置的飛行器。該飛行器可以包括機(jī)身和被安裝在機(jī)身的相對兩側(cè)的每一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙。機(jī)身一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙可以具有前短艙延伸部。機(jī)身另一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙可以具有后短艙延伸部。
[0010]同樣公開了使航空器的波阻最小化的方法。該方法可以包括提供航空器的主體，其具有大致平行于向前飛行方向取向的縱軸，并且相對于該縱軸，縱向偏移該主體的相對兩側(cè)上的至少一對組件。所述組件可以包括發(fā)動機(jī)短艙、高展弦比機(jī)翼、穩(wěn)定器、控制表面和/或外部存儲裝置。
[0011]本發(fā)明能夠涉及具有雙邊不對稱配置的航空器，該航空器可以包括:具有大致平行于向前飛行方向取向的縱軸的主體；以及被安裝在主體相對兩側(cè)上的至少一個以下組件:縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙；不對稱加長發(fā)動機(jī)短艙；以及縱向偏移突出氣動表面，其包括穩(wěn)定器、控制表面以及高展弦比機(jī)翼中的至少一個。發(fā)動機(jī)短艙可以被安裝在機(jī)翼上。前短艙的至少一部分近似恒定橫截面可以與后短艙的發(fā)動機(jī)入口大致縱向?qū)R。另外，前短艙的近似恒定橫截面的前端和后端之一可以與后短艙的發(fā)動機(jī)入口大致縱向?qū)R。后短艙的大致恒定橫截面的后端可以與前短艙的發(fā)動機(jī)噴嘴大致縱向?qū)R。該航空器可以包括前短艙的減小的橫截面區(qū)域，該區(qū)域與后短艙的增大的橫截面區(qū)域交疊。不對稱加長發(fā)動機(jī)短艙可以包括:前短艙延伸部，其被安裝至主體一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙上；和/或后短艙延伸部，其被安裝至主體另一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙上。該航空器可以包括飛機(jī)。該航空器可包括導(dǎo)彈、火箭以及航天器中的至少一個。
[0012]本發(fā)明能夠涉及具有雙邊不對稱配置的飛行器，其包括:機(jī)身；位于機(jī)身相對兩側(cè)的每一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙；在機(jī)身一側(cè)上具有前短艙延伸部的發(fā)動機(jī)短艙；以及在機(jī)身另一側(cè)上具有后短艙延伸部的發(fā)動機(jī)短艙。
[0013]本發(fā)明能夠涉及使航空器的波阻最小化的方法，其可以包括以下步驟:提供航空器的主體，該主體具有大致平行于向前飛行方向取向的縱軸；以及縱向偏移該主體的相對兩側(cè)上的至少一個下列組件:發(fā)動機(jī)短艙；以及穩(wěn)定器、控制表面、外部存儲裝置和高展弦比機(jī)翼中的至少一個。縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙的步驟可以包括使前短艙的至少一部分近似恒定橫截面與后短艙的發(fā)動機(jī)入口縱向?qū)R?？v向偏移發(fā)動機(jī)短艙的步驟可以包括使前短艙的近似恒定橫截面的前端或后端中的至少一個與后短艙的發(fā)動機(jī)入口縱向?qū)R。縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙的步驟可以包括使前短艙的減小的橫截面區(qū)域與后短艙的增大的橫截面區(qū)域交疊。縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙的步驟可以包括以下至少一個，即將前短艙延伸部增添至現(xiàn)有航空器的主體一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙；以及將后短艙延伸部增添至現(xiàn)有航空器的主體另一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙。發(fā)動機(jī)短艙可以被安裝在機(jī)翼上?？v向偏移穩(wěn)定器的步驟可以包括縱向偏移水平穩(wěn)定器和垂直穩(wěn)定器中的至少一個?？v向偏移外部存儲裝置的步驟可以包括將外部存儲裝置以雙邊對稱的方式安裝在主體的相對兩側(cè)上；以及釋放主體一側(cè)上的外部存儲裝置，之后釋放主體另一側(cè)上的外部存儲裝置。至少一個外部存儲裝置可以包括導(dǎo)彈、炸彈或燃料容器。該航空器可以包括飛機(jī)。
[0014]在本公開的各種實(shí)施例中能夠單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)或者在其他實(shí)施例中可以組合實(shí)現(xiàn)已被討論的特征、功能以及優(yōu)勢，其中參考下列描述和附圖能夠明白這些實(shí)施例的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0015]在參考附圖的情況下，本公開的這些和其他特征將變得更加明顯，其中貫穿全文以相同的數(shù)字來指代相同的部件，其中:
[0016]圖1是具有雙邊對稱布置的飛行器的基準(zhǔn)配置的頂視圖；
[0017]圖1A是圖1所示飛行器的基準(zhǔn)配置沿著飛行器前段位置的剖切面所截取的局部縱向橫截面的示意性剖視圖；
[0018]圖1B是基準(zhǔn)配置沿著中間段位置的剖切面所截取的局部縱向橫截面的示意性剖視圖；
[0019]圖1C是基準(zhǔn)配置沿著后段位置的剖切面所截取的局部縱向橫截面的示意性剖視圖；
[0020]圖2是具有發(fā)動機(jī)偏移配置的雙邊不對稱布置的飛行器的頂視圖；
[0021]圖2A是圖2所示飛行器的發(fā)動機(jī)偏移配置沿著前段位置的剖切面所截取的局部縱向橫截面的示意性剖視圖；
[0022]圖2B是發(fā)動機(jī)偏移配置沿著第一中間段位置的剖切面所截取的局部縱向橫截面的示意性剖視圖；
[0023]圖2C是發(fā)動機(jī)偏移配置沿著第二中間段位置的剖切面所截取的局部縱向橫截面的示意性剖視圖；
[0024]圖2D是發(fā)動機(jī)偏移配置沿著后段位置的剖切面截取的局部縱向橫截面的示意性首丨J視圖;
[0025]圖3是繪制出基準(zhǔn)飛行器配置和發(fā)動機(jī)偏移飛行器配置的縱向橫截面與段位置的關(guān)系的曲線圖；
[0026]圖4是繪制出圖3的基準(zhǔn)配置和發(fā)動機(jī)偏移配置的橫截面變化與橫截面圖的段位置的關(guān)系的曲線圖；
[0027]圖5是處于具有偏移機(jī)翼和偏移水平穩(wěn)定器的雙邊不對稱配置中的飛行器實(shí)施例的頂視圖；
[0028]圖6是處于具有安裝至飛行器相對兩側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙上的前短艙延伸部和后短艙延伸部的雙邊不對稱配置中的飛行器實(shí)施例的頂視圖；
[0029]圖7A是雙邊對稱配置的巡航導(dǎo)彈實(shí)施例的頂視圖；
[0030]圖7B是處于具有偏移彈翼的雙邊不對稱配置中的圖7A所示巡航導(dǎo)彈的頂視圖；
[0031]圖8A是具有安裝成雙邊對稱配置的外部存儲裝置的飛行器實(shí)施例的頂視圖；
[0032]圖SB是圖8A的飛行器的頂視圖，其中機(jī)身一側(cè)以及機(jī)翼外側(cè)面上的第一個外部存儲裝置被釋放；
[0033]圖8C是圖8B的飛行器的頂視圖，其中圖8B的機(jī)身另一側(cè)以及機(jī)翼的內(nèi)側(cè)面上的第二個外部存儲裝置被釋放；
[0034]圖8D是圖SC所示飛行器的頂視圖，其中圖SC所示機(jī)身的相同側(cè)上的第三個外部存儲裝置被釋放；
[0035]圖SE是具有安裝成雙邊不對稱配置的外部存儲裝置的飛行器實(shí)施例的頂視圖；
[0036]圖9是具有可以被包括在使航空器的波阻最小化的方法內(nèi)的一個或更多操作的流程圖；以及
[0037]圖10是繪制出這樣的曲線圖，其示出波阻系數(shù)/最小阻力的比率與偏移距離的關(guān)系，該偏移距離是具有偏移機(jī)翼、偏移發(fā)動機(jī)和偏移發(fā)動機(jī)短艙長度的飛行器的雙邊不對稱配置的最大偏移距離的百分比。
【具體實(shí)施方式】
[0038]現(xiàn)在參考附圖，其中附圖是為了說明本公開的各種實(shí)施例，圖1示出被配置為飛行器102或飛機(jī)的航空器100的頂視圖。飛行器102被圖示為管狀帶翼飛行器102或飛機(jī)并且以基準(zhǔn)配置132顯示，其中飛行器組件114相對于飛行器102的縱軸106被布置成雙邊對稱配置130。飛行器102可以被布置成使得主體104的縱軸106大致平行于飛行器102的向前飛行方向112取向，該方向?qū)?yīng)于迎面氣流110的方向。
[0039]飛行器102的主體104可以包括機(jī)身170，該機(jī)身從機(jī)身前端172延伸至機(jī)身后端174。機(jī)身后端174可以包括尾翼260。尾翼260可以包括一個或更多個尾表面，例如一個或更多個穩(wěn)定器268和/或控制表面。例如，尾翼260可以包括水平穩(wěn)定器268、一個或更多個垂直穩(wěn)定器262以及一個或更多個控制表面272如用于飛行器102的方向控制的升降舵(未示出)和/或方向舵(未示出)。在圖1的飛行器102的基準(zhǔn)配置132中，穩(wěn)定器268被布置成雙邊對稱配置130，其中水平穩(wěn)定器268被定位在相同的段位置處并且彼此大致縱向?qū)R。
[0040]在圖1中，飛行器102可以進(jìn)一步包括可以從主體104或機(jī)身170向外延伸的一個或更多個突出氣動表面190。例如，飛行器102可以包括可被安裝在機(jī)身170相對兩側(cè)上的一對機(jī)翼192。在機(jī)身170的每一側(cè)上的機(jī)翼192可以被配置成彼此基本相似。例如，在機(jī)身170的每一側(cè)上的機(jī)翼192 —般可以具有相同的尺寸、形狀、輪廓、翼剖面、翼展、錐度比、掠角(例如前掠角或后掠角)以及二面角或正上反角。盡管示出了向后掃掠和錐形配置，但可以提供非掃掠配置或向前掃掠配置的機(jī)翼192。另外，可以提供非錐形配置的機(jī)翼192，其中沿每個機(jī)翼192的半翼展的翼剖面(未示出)或者弦大致恒定。
[0041]在本文公開的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例中，機(jī)翼192可以被提供為高展弦比機(jī)翼192。例如，高展弦比機(jī)翼192可以具有翼展(未示出)比平均弦長(未示出)的至少為2的展弦比。在類似于圖1和圖2的商用飛機(jī)的實(shí)施例中，高展弦比機(jī)翼192可以被提供在約2至10或更高范圍內(nèi)的展弦比。每個機(jī)翼192可以具有翼根198、翼尖204和后緣206。翼根198具有在前緣204上的最前點(diǎn)與后緣206上的最后點(diǎn)之間延伸的根弦200。在本公開中，在機(jī)翼192與機(jī)身170交叉的地方定義翼根198。在圖1所示飛行器102的基準(zhǔn)配置132中，機(jī)翼192被布置成雙邊對稱配置130，其中機(jī)翼192被定位在相同的段位置處。
[0042]在圖1中，飛行器102可以進(jìn)一步包括一個或更多個推進(jìn)單元230。飛行器102被顯示為雙發(fā)動機(jī)布置，其具有安裝至機(jī)身170相對兩側(cè)上的機(jī)翼192上的一對推進(jìn)單元230。推進(jìn)單元230可以被設(shè)置在機(jī)身170的相對兩側(cè)上近似相同的橫向位置處。在一個實(shí)施例中，航空器100 (即飛行器102)可以包括在主體104的相對兩側(cè)上的相等數(shù)量的發(fā)動機(jī)短艙232或推進(jìn)單元230。一對推進(jìn)單元230中的每一個可以被定位在機(jī)身170的相對兩側(cè)上相同的橫向位置處。就此而言，一對推進(jìn)單元230中的每一個可以被安裝在機(jī)身170的相對兩側(cè)上距機(jī)身170近似相同的距離處。在未示出的實(shí)施例中，不一致數(shù)量的推進(jìn)單元230或發(fā)動機(jī)短艙232可以被包括在飛行器102內(nèi)。另外，推進(jìn)單元230可以被安裝在機(jī)翼192、機(jī)身170和/或飛行器102可包括的其他結(jié)構(gòu)(未示出)上的任何位置處，以便推進(jìn)單元230不被限制于安裝在圖1所示的位置處。機(jī)身170每側(cè)上的推進(jìn)單元230 —般可以具有相似的配置，盡管本文公開的系統(tǒng)和方法可以被應(yīng)用于具有不同推進(jìn)單元配置的飛行器102。
[0043]在圖1中，推進(jìn)單元230中的每一個可以包括發(fā)動機(jī)短艙232或推進(jìn)單元230，其被顯示為安裝在機(jī)翼上，以便同可以與機(jī)身(未示出)集成在一起的發(fā)動機(jī)短艙(未示出)或推進(jìn)單元(未示出)區(qū)別開。在本文公開的任何實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)短艙可以經(jīng)由從機(jī)身向外延伸的支架或固定件安裝至機(jī)身(未示出)。在本文公開的實(shí)施例中，機(jī)身170每側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙232可以具有基本相似的短艙直徑、長度和配置。
[0044]每個發(fā)動機(jī)短艙232 —般可以定義推進(jìn)單元230的外部幾何形狀。另外，每個發(fā)動機(jī)短艙232具有發(fā)動機(jī)入口 238，所述發(fā)動機(jī)入口在本公開中被定義為發(fā)動機(jī)短艙232的最前點(diǎn)和/或前面。在本公開中，發(fā)動機(jī)短艙232從發(fā)動機(jī)入口延伸至發(fā)動機(jī)噴嘴240，所述發(fā)動機(jī)噴嘴在本公開中被定義為發(fā)動機(jī)短艙232的最后點(diǎn)和/或后端或者推進(jìn)單元230的最后點(diǎn)。在圖1所示飛行器102的基準(zhǔn)配置132中，安裝在機(jī)翼上的發(fā)動機(jī)短艙232被布置成雙邊對稱配置130，其中發(fā)動機(jī)入口 238和發(fā)動機(jī)噴嘴240基本位于相同的段位置處。
[0045]盡管本公開的推進(jìn)單元230是在具有發(fā)動機(jī)短艙232的渦輪發(fā)動機(jī)的背景下顯示和描述的，但是本文公開的系統(tǒng)和方法可以被應(yīng)用于具有渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)或者其他螺旋槳驅(qū)動的發(fā)動機(jī)的飛行器102，并且可以額外包括活塞發(fā)動機(jī)或者任何其他類型的推進(jìn)單元，但不限于此。另外，本文公開的系統(tǒng)和方法可以針對與圖1的管狀帶翼飛行器102不同的飛行器平面圖。例如，本文公開的系統(tǒng)和方法可以針對處于、接近或高于跨音速飛行狀態(tài)下運(yùn)行的混合翼飛行器或任何類型的航空器100或航空器/航天器，但不限于此。
[0046]參考圖1A，其示出飛行器102的基準(zhǔn)配置132的局部縱向橫截面176的剖視圖，該圖沿穿過圖1的機(jī)身170的前段位置134處的剖切面140所截取。圖1A中的機(jī)身橫截面176代表移置迎面氣流110 (圖1)的飛行器橫截面。
[0047]參考圖1B，其示出飛行器102的基準(zhǔn)配置132的局部縱向橫截面的剖視圖，該圖沿飛行器102的中間段位置136處的剖切面140所截取。圖1B的橫截面包括機(jī)身170的橫截面176和兩個發(fā)動機(jī)短艙232的橫截面242。就此而言，圖1B示出飛行器102的常規(guī)基準(zhǔn)配置132的用于移置迎面氣流110 (圖1)的橫截面的突然增加。
[0048]參考圖1C，其示出飛行器102的基準(zhǔn)配置132的局部縱向橫截面的剖視圖，該圖沿飛行器102的后段位置138 (圖1)處的剖切面140所截取。圖1C的橫截面包括機(jī)身170的橫截面176、兩個發(fā)動機(jī)短艙232的橫截面242以及后段位置138處的機(jī)身170每側(cè)上的機(jī)翼192的橫截面208。圖1C進(jìn)一步顯示出現(xiàn)在中間段位置136和后段位置138(圖1)之間的相對短距離中的橫截面的突然增加，并且其在飛行器102的基準(zhǔn)配置132接近聲速時可能對應(yīng)于波阻的顯著增加。
[0049]參考圖2，其示出有利地具有雙邊不對稱配置150的飛行器102的頂視圖，該配置具有彼此縱向偏移的發(fā)動機(jī)短艙232。在圖2中，發(fā)動機(jī)短艙232包括前短艙234，其可以被定位在機(jī)身170另一側(cè)上的后短艙236的前面。就此而言，圖2中的發(fā)動機(jī)短艙232可以彼此縱向偏移如下所述的發(fā)動機(jī)偏移距離。除了發(fā)動機(jī)短艙232之外，圖2所示飛行器102的發(fā)動機(jī)偏移配置152在突出氣動表面190如機(jī)翼192、水平穩(wěn)定器268和其他組件114方面以及在飛行器102的剩余組件114的雙邊對稱方面可以基本上類似于圖1所示飛行器102的基準(zhǔn)配置132。
[0050]在圖2中，發(fā)動機(jī)短艙232可以偏移預(yù)定的偏移距離244。在所示實(shí)施例中，前短艙234和后短艙236被定位在機(jī)身170相對兩側(cè)上基本相同的橫向位置處。然而，前短艙234可以被定位成使得前短艙234的至少一部分近似恒定橫截面249 (即交叉陰影線所示)與后短艙236的發(fā)動機(jī)入口 238 (即前面)大致縱向?qū)R。例如，前短艙234的近似恒定橫截面249的前端250的位置與后短艙236的發(fā)動機(jī)入口 238大致對齊，其可以提供對應(yīng)于飛行器配置的最小波阻的最佳偏移距離244。就此而言，前短艙234和后短艙236可以縱向偏移偏移距離244，其相對于雙邊對稱飛行器的橫截面變化率可以使飛行器的橫截面變化率(例如增加或減少)最小化。在一個實(shí)施例中，前短艙234可以被定位在前短艙234的未偏移位置(未示出)或原始對稱位置之前。同樣地，后短艙236可以被定位在后短艙236的未偏移位置(未示出)或原始對稱位置之后。然而，前短艙234和后短艙236也可以相對于其各自未偏移位置被定位在任何位置處。
[0051]在一個實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)短艙232可以偏移如物理實(shí)際距離一樣大的偏移距離244。例如，發(fā)動機(jī)短艙232可以偏移從不偏移(即縱向?qū)R)到使得一個發(fā)動機(jī)短艙232的發(fā)動機(jī)入口 238與機(jī)身170另一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙232的發(fā)動機(jī)噴嘴240對齊的偏移距離244的范圍內(nèi)的任何量。更大的發(fā)動機(jī)偏移距離244也是可能的。在一個實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)短艙232可以被縱向偏移，以使得前短艙234的至少一部分近似恒定橫截面249與后短艙236的發(fā)動機(jī)入口大致縱向?qū)R。近似恒定橫截面249在圖2中用交叉陰影線示出并且可以包括發(fā)動機(jī)短艙232的最大橫截面區(qū)域。就此而言,發(fā)動機(jī)短艙232的大致恒定橫截面249可以具有稍微彎曲的外表面(例如中凸彎曲)，并且不必局限于恒定外直徑或恒定橫截面形狀。
[0052]在圖2的實(shí)施例中，機(jī)身170 —側(cè)上的后短艙236的發(fā)動機(jī)入口 238 (例如前面)的段位置可以與機(jī)身170另一側(cè)上的前短艙234的近似恒定橫截面249的后端251大致縱向?qū)R。在未示出的進(jìn)一步實(shí)施例中，后短艙236的大致恒定橫截面249的后端251的段位置可以與前短艙234的發(fā)動機(jī)噴嘴240大致縱向?qū)R。在另一個未示出的實(shí)施例中，機(jī)身170 —側(cè)上的前短艙234的發(fā)動機(jī)噴嘴240可以與機(jī)身170另一側(cè)上的后短艙236的發(fā)動機(jī)入口 238大致縱向?qū)R。有利地，近似恒定橫截面249的前端250和后端251的上述位置可以對應(yīng)于飛行器102的最小波阻。
[0053]在未示出的進(jìn)一步實(shí)施例中，發(fā)動機(jī)短艙232可以被縱向偏移，以使得前短艙234的減小的橫截面區(qū)域與后短艙236的增大的橫截面區(qū)域至少部分交疊。發(fā)動機(jī)短艙232的減小的橫截面區(qū)域可以包括位于近似恒定橫截面249后面的短艙部分。發(fā)動機(jī)短艙232的增大的橫截面區(qū)域可以包括位于近似恒定橫截面249前面的短艙部分。通過使機(jī)身一側(cè)上的減小的短艙橫截面與機(jī)身另一側(cè)上的增大的短艙橫截面交疊，相對于具有雙邊對稱(非偏移)發(fā)動機(jī)短艙的航空器，飛行器102的橫截面的變化率可以被最小化。
[0054]對于本文公開的任何一個雙邊不對稱實(shí)施例，可以根據(jù)如下所述的方法解析地確定機(jī)身170的相對兩側(cè)上的一對組件114 (例如發(fā)動機(jī)短艙232、機(jī)翼192、穩(wěn)定器268、控制表面272等)的偏移距離，從而計(jì)算對應(yīng)于飛行器102的最小波阻的一個或更多個偏移距離。可替換地，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)或者通過分析和實(shí)驗(yàn)的組合來確定偏移距離量。[0055]圖2的發(fā)動機(jī)偏移配置152代表可以有利地使飛行器102的波阻的增加最小化的多種雙邊不對稱配置150中的一種。在本公開中，可以有利地通過在機(jī)身170的相對兩側(cè)上將一對或更多對組件114安裝成偏移布置來使航空器100中的波阻最小化。例如，如下面更詳細(xì)地描述，通過縱向偏移飛行器102的一對突出氣動表面190，可以使波阻最小化。突出氣動表面190可以被定義為從航空器100或飛行器102的主體104或機(jī)身170向外延伸的任何構(gòu)件。
[0056]在本公開中，突出氣動表面190可以包括高展弦比機(jī)翼192、水平穩(wěn)定器268、垂直穩(wěn)定器262、傾斜穩(wěn)定器(未示出)、鴨式安定面(未示出)、控制表面272以及其他突出氣動表面190。穩(wěn)定器可以被定義為向飛行器102或航空器100提供方向穩(wěn)定性的氣動表面。在一個實(shí)施例中，穩(wěn)定器可以包括固定的或不可移動的突出氣動表面190。在本公開中，突出氣動表面190也可以包括例如用于飛行器102或航空器100的氣動控制或方向控制的控制表面272,并且一般可以包括可移動控制表面272。例如,控制表面272可以包括方向舵、升降舵、升降副翼、方向升降舵或者各種可移動表面中的任何一個?？刂票砻?72的一個邊緣可以鉸接耦合到另一個構(gòu)件例如穩(wěn)定器。然而，控制表面272可以作為單獨(dú)組件可樞轉(zhuǎn)地安裝至航空器100或飛行器102。例如，控制表面272可以包括全能移動的升降舵、方向舵或其他控制表面配置。在本公開中，突出氣動表面190可以包括對經(jīng)過航空器100或飛行器102上面的迎面氣流110表現(xiàn)出橫截面變化的任何構(gòu)件、結(jié)構(gòu)、裝置或組件。
[0057]參考圖2A，其示出飛行器102的發(fā)動機(jī)偏移配置152的局部縱向橫截面圖的剖視圖，該圖沿圖2的前段位置154處的剖切面140截取。圖2中的前段位置154位于圖1中的前段位置134的相同位置處。圖2A中的橫截面176與圖1A中的橫截面176相同。
[0058]參考圖2B，其示出發(fā)動機(jī)偏移配置152的局部縱向橫截面的剖視圖，該圖沿飛行器102的第一中間段位置156 (圖2)處的剖切面140截取。圖2B的橫截面包括機(jī)身170橫截面176和單個發(fā)動機(jī)短艙232的橫截面242。就此而言,相對于圖1B的基準(zhǔn)配置132的橫截面的更突然增加，圖2B示出發(fā)動機(jī)偏移配置152的橫截面的更逐漸增加。
[0059]參考圖2C，其示出發(fā)動機(jī)偏移配置152的局部縱向橫截面的剖視圖，該圖沿著第二中間段位置157(圖2)處的剖切面140截取。圖2C的橫截面包括機(jī)身170的橫截面176和兩個發(fā)動機(jī)短艙232的橫截面242，并且在尺寸上類似于圖1B所示的圖1的飛行器102的基準(zhǔn)配置132的橫截面尺寸。相對于基準(zhǔn)配置132的橫截面的突然增加，圖2C進(jìn)一步示出發(fā)動機(jī)偏移配置152的橫截面的逐漸增加。
[0060]參考圖2D，其示出飛行器102的基準(zhǔn)配置132的局部縱向橫截面的剖視圖，該圖沿飛行器102的后段位置158 (圖2)處的剖切面140截取。圖2中的后段位置158位于圖1中的后段位置138的相同位置處，并且圖2D中的橫截面176與圖1C中的橫截面176相同。圖2D中的橫截面包括機(jī)身170的橫截面、兩個發(fā)動機(jī)短艙232的橫截面242以及后段位置158處的部分機(jī)翼192的橫截面208。
[0061]相對于圖1A-1D的基準(zhǔn)配置132的橫截面的突然增加，圖2A-2D示出通過縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙232所實(shí)現(xiàn)的橫截面的更逐漸增加。盡管在圖2A-2D中未示出，偏移的發(fā)動機(jī)短艙232可以被縱向偏移，從而在氣流110接近縱向偏移的發(fā)動機(jī)短艙232的后端時提供逐漸減小的橫截面。應(yīng)該認(rèn)識到，通過縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙232，波阻可以被最小化，這是因?yàn)闄M截面分布沿飛行器102的縱軸106更逐漸變化。在本文公開的任何實(shí)施例中，橫截面分布的逐漸變化可以包括航空器100或飛行器102的橫截面的逐漸增加和/或橫截面的逐漸減小。
[0062]參考圖3，其顯示了繪制出圖1的基準(zhǔn)配置132 (即未偏移)和圖2的發(fā)動機(jī)偏移配置152的縱向橫截面與段位置之間的關(guān)系的曲線圖。段位置是相對于原點(diǎn)108位置標(biāo)示的，其中原點(diǎn)位置位于圖片左側(cè)的前機(jī)身位置與圖片右側(cè)的后機(jī)身位置之間的圖片中間點(diǎn)。圖3的曲線圖是利用與基準(zhǔn)配置132分析相同的分析參數(shù)根據(jù)基準(zhǔn)配置132的相對低保真度分析和發(fā)動機(jī)偏移配置152的相對低保真度分析產(chǎn)生的。
[0063]在圖3中，基準(zhǔn)配置132 (即未偏移)的面積分布圖被顯示為實(shí)線。發(fā)動機(jī)偏移配置152的面積分布圖被顯示為虛線并且與基準(zhǔn)配置132的實(shí)線重疊。對于發(fā)動機(jī)偏移配置152，圖中虛線示出橫截面在第一中間段位置156處開始增大并且代表來自前短艙234 (圖2)的面積貢獻(xiàn)。由此可見，發(fā)動機(jī)偏移配置152的初始面積增大發(fā)生在基準(zhǔn)配置132的橫截面的初始增大之前(即相對于迎面氣流)。虛線和實(shí)線的高度差也示出發(fā)動機(jī)偏移配置152的最大橫截面積小于基準(zhǔn)配置132的最大橫截面積。
[0064]圖4不出圖3的面積貢獻(xiàn)的導(dǎo)數(shù)圖，并且不出基準(zhǔn)配置132和發(fā)動機(jī)偏移配置152的橫截面積的變化與段位置之間的關(guān)系。基準(zhǔn)配置132的面積分布變化圖被顯示為實(shí)線。發(fā)動機(jī)偏移配置152的面積分布變化圖被顯示為虛線。圖4中的虛線示出來自發(fā)動機(jī)偏移配置152的前短艙234 (圖2)和后短艙236 (圖2)的面積貢獻(xiàn)的相對均勻混合，并且其有利地對應(yīng)于面積增大的最小速率。相反，在圖4的相同曲線段中，實(shí)線示出基準(zhǔn)配置132(圖O的縱向?qū)R的發(fā)動機(jī)短艙232的面積貢獻(xiàn)的突然增大(即在元件130處)。另外，實(shí)線中的負(fù)峰示出基準(zhǔn)配置132的縱向?qū)R的發(fā)動機(jī)短艙232的面積貢獻(xiàn)的突然減小。
[0065]圖5示出處于雙邊不對稱配置150中的飛行器102，其具有包括縱向偏移機(jī)翼192和/或縱向偏移水平穩(wěn)定器268的縱向偏移突出氣動表面190。在本公開中，如上所述，突出氣動表面190包括被安裝至主體104和/或從主體104向外延伸或突出的任何構(gòu)件。圖5中的飛行器102包括前機(jī)翼194和后機(jī)翼196，二者可以彼此偏移任何機(jī)翼偏移距離，這是非限制性的。飛行器102也可以包括穩(wěn)定器，穩(wěn)定器可以彼此偏移任何距離，這是非限制性的。例如，飛行器102可以包括一對水平穩(wěn)定器268，例如可以彼此偏移的前穩(wěn)定器264和后穩(wěn)定器266。盡管未不出，垂直穩(wěn)定器262或垂直尾翼可以相對于水平穩(wěn)定器268縱向偏移。除了偏移機(jī)翼192之外，處于雙邊不對稱配置150中的飛行器102可以包括安裝在機(jī)身前端的縱向偏移鴨式安定面表面(未示出)、可以安裝到機(jī)身后端的縱向偏移方向升降舵(未示出)或者可以彼此偏移的其他尾翼配置(例如，V形尾、U形尾、T形尾等，未示出)。縱向偏移突出氣動表面190也可以包括可安裝到混合式機(jī)翼飛行器(未示出)的控制表面(未示出)。
[0066]在圖5中，如上所述，前機(jī)翼194和后機(jī)翼196可以彼此縱向偏移任何距離。機(jī)身每一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙232可以被安裝在相對于機(jī)翼的相同位置處，以使得縱向偏移機(jī)翼也導(dǎo)致縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙。然而，飛行器可以被配置為具有縱向偏移的機(jī)翼和非偏移的安裝在機(jī)翼上的發(fā)動機(jī)短艙(未示出)。在圖5中，與可以具有3或更小的相對低展弦比的三角翼(未示出)飛行器相比，縱向偏移機(jī)翼192可以具有大體高達(dá)10或更大的高展弦比。
[0067]在本文公開的任何偏移配置中，一組組件(發(fā)動機(jī)短艙232、突出氣動表面190等)的最大偏移距離可以取決于航空器的配置。例如，無人駕駛飛行器(UAV)上的機(jī)翼偏移距離可以小于商用噴氣式飛機(jī)上的機(jī)翼偏移距離。最大偏移距離可以由結(jié)構(gòu)、氣動和/或制造約束條件或其他約束條件來確定。在圖5中，前機(jī)翼194被顯示為相對于后機(jī)翼196偏移約為機(jī)翼192之一的根弦200的長度的機(jī)翼偏移距離210。如上所述，翼根198可以被定義在機(jī)翼192與機(jī)身170相交的位置。在一個實(shí)施例中，機(jī)翼192可以彼此偏移在約I英尺與根弦200的長度之間的偏移距離210。然而，為了最小化因機(jī)身170上的加載路徑傳輸或扭轉(zhuǎn)載荷導(dǎo)致的復(fù)雜性或者與空氣動力學(xué)有關(guān)的復(fù)雜性，可以使一對偏移機(jī)翼192的偏移距離210最小化。
[0068]水平穩(wěn)定器268也可以被縱向偏移一穩(wěn)定器偏移距離270，該穩(wěn)定器偏移距離可以被限制為水平穩(wěn)定器268之一的根弦200的長度。然而，如上所述，水平穩(wěn)定器268可以被偏移任何穩(wěn)定器偏移距離270，這并不是限制性的。在本文公開的任何實(shí)施例中，突出氣動表面190可以彼此縱向偏移，以便機(jī)身一側(cè)上的前組件(例如前突出氣動表面)的減小的橫截面區(qū)域與機(jī)身另一側(cè)上的后組件(例如后突出氣動表面)的增加的橫截面區(qū)域至少部分交疊。
[0069]圖6示出雙邊不對稱配置150的飛行器102的進(jìn)一步實(shí)施例。如圖所示，機(jī)翼192可以是雙邊對稱的，以便機(jī)翼192被定位在機(jī)身170的相對兩側(cè)上的相同段位置處?？梢酝ㄟ^不對稱加長的發(fā)動機(jī)短艙232來提供飛行器102的雙邊不對稱性。就此而言，機(jī)身170一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙232可以具有前短艙延伸部246。前短艙延伸部246可以從發(fā)動機(jī)短艙232向前延伸或突出。另外，機(jī)身170另一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙232可以具有后短艙延伸部248。后短艙延伸部248可以從發(fā)動機(jī)短艙232向后延伸或突出。飛行器可以包括在一個發(fā)動機(jī)短艙232上的前短艙延伸部246和/或在一個短艙上的后短艙延伸部248。然而，可以同時向飛行器提供在一個發(fā)動機(jī)短艙232上的前短艙延伸部246和后短艙延伸部248。
[0070]如圖所示，前短艙延伸部246可以偏移一延伸偏移距離252，和/或后短艙延伸部248可以偏移一延伸偏移距離252，該延伸偏移距離252與前短艙延伸部246的延伸偏移距離252可以不同。圖6中所示的實(shí)施例可以代表具有雙邊對稱配置的現(xiàn)有飛行器102的改型配置，至少是關(guān)于機(jī)翼192和發(fā)動機(jī)短艙232的對稱性的改型。通過增添前短艙延伸部246和/或后短艙延伸部248，可以顯著提高現(xiàn)有飛行器102的波阻特征。
[0071]圖7A示出雙邊對稱配置130的巡航導(dǎo)彈280的實(shí)施例，其具有導(dǎo)彈主體282和縱向?qū)R的彈翼284。巡航導(dǎo)彈280代表航空器100的可替換實(shí)施例，其可以在跨音速區(qū)域內(nèi)操作并且可以受益于本文公開的使波阻最小化的系統(tǒng)和方法。
[0072]圖7B示出具有偏移彈翼284的雙邊不對稱配置150的巡航導(dǎo)彈280。彈翼284可以偏移高達(dá)導(dǎo)彈翼根286的根弦288長度的彈翼偏移290距離，但是如上所述，彈翼286可以被提供任何彈翼偏移290距離，這并不是限制性的。有利地，相對于圖7A所示的對稱導(dǎo)彈280配置，偏移彈翼284可以提供導(dǎo)彈280的橫截面分布的更逐漸變化。上述偏移配置也可以被應(yīng)用于火箭(未示出)或發(fā)射運(yùn)載工具。例如，火箭可以被提供有穩(wěn)定翅(未示出)，所述穩(wěn)定翅可以被偏移以使波阻最小化。任一上述偏移配置也可以被應(yīng)用于包括在運(yùn)行穿過大氣時使波阻最小化的航天器的其他交通工具。
[0073]圖8A是軍用飛行器102配置的實(shí)施例的頂視圖。飛行器102具有以雙邊對稱配置130的方式被安裝在飛行器102上的相同數(shù)量的外部存儲裝置300，其被標(biāo)示為300A、300B、300C和300D。外部存儲裝置300被圖示為在機(jī)身170相對兩側(cè)上以兩對的形式安裝到機(jī)翼上的燃料罐302。然而，可以按照能夠可釋放地安裝到飛行器102的任何類型存儲裝置配置的形式提供外部存儲裝置300。例如，外部存儲裝置300可以包括但不限于武器例如導(dǎo)彈和或炸彈、監(jiān)測吊艙或可以可釋放地安裝到飛行器102的任何其他類型的外部存儲裝置?？梢园凑张c上述圖2所示的發(fā)動機(jī)偏移配置152類似的使不對稱載荷最小化且同時使飛行器102的橫截面變化率最小化的方式從飛行器102上釋放外部存儲裝置300。
[0074]例如，圖8B-8D示出以使橫截面變化最小化的方式釋放外部存儲裝置300的序列的實(shí)施例。圖8B示出在釋放外部存儲裝置300B、300C和300D之前釋放外部存儲裝置300A以有效地提供圖8B中的雙邊不對稱配置。圖SC示出釋放序列的下一階段，其中在釋放外部存儲裝置300B和300D之前釋放外部存儲裝置300C。圖8C中的釋放序列的階段可以代表相對于從飛行器102的每一側(cè)釋放相等數(shù)量(未示出)的外部存儲裝置300的布置使飛行器102的橫截面變化率最小化的布置。
[0075]圖8D示出釋放序列的下一階段，其中在將要釋放的外部存儲裝置300中的最后一個(盡管未示出)外部存儲裝置300B之前，釋放外部存儲裝置300D。釋放序列300A-300C-300D-300B可以提供飛行器穩(wěn)定性和與波阻減小有關(guān)的控制考量之間的平衡。然而，能夠通過使飛行器102的橫截面變化率最小化以有效地降低波阻的其他釋放序列也是可能的。例如，對于具有多于四個(4)可釋放的外部存儲裝置300的飛行器(未示出)，可替換的釋放序列可以被配置為使橫截面變化最小化。通過以一個或更多個上述方式釋放外部存儲裝置300，波阻可以被最小化，這樣可以例如在接近或處于跨音速區(qū)域內(nèi)操作時提高行程和/或增大飛行速度能力。
[0076]圖SE示出圖8A的飛行器的實(shí)施例，其中外部存儲裝置300以能夠使飛行器102的橫截面變化率最小化的交錯方式被加載到或安裝到飛行器102。與圖8A所示的以雙邊對稱布置安裝外部存儲裝置300A、300B、300C和300D的布置相反，圖8E示出被安裝成雙邊偏移或交錯布置的外部存儲裝置。例如，在圖8E中，外部存儲裝置300A和300D可以彼此偏移一存儲裝置偏移量304。同樣地，外部存儲裝置300B和300C可以彼此偏移一存儲裝置偏移量304。外部存儲裝置300A-300D和300B-300C的偏移可以使沿著飛行器102的縱軸的橫截面增加和減少最小化，并且其可以有利地使波阻最小化。
[0077]圖9是示出使航空器100的波阻最小化的方法400的實(shí)施例的流程圖。該方法可以包括提供航空器100例如飛行器102的主體104的步驟402。如上所述，航空器100具有大致平行于向前飛行方向112取向的縱軸106。飛行器102可以包括圖2所示的商用飛行器102、圖SB所示的軍用飛行器102、圖7B所示的例如巡航導(dǎo)彈280的導(dǎo)彈或者可以在或接近跨音速區(qū)域或者在高馬赫數(shù)下操作的各種可選航空器100配置中的任一種。
[0078]圖9的方法400的步驟404可以包括縱向偏移在主體104相對兩側(cè)上的至少一對組件114。然而，本公開并不限于偏移偶數(shù)個(例如幾對)組件。就此而言，本文公開的系統(tǒng)和方法可以包括使奇數(shù)個組件例如三(3 )個或更多個組件相對于彼此偏移以使飛行器的橫截面的變化率最小化。如上所述，可以被偏移的組件114可以包括突出氣動表面190 (圖2),例如機(jī)翼192 (圖2)、水平穩(wěn)定器268 (圖2)、垂直穩(wěn)定器262 (圖2)、傾斜穩(wěn)定器(未不出)、控制表面272 (圖2)或者從航空器100的機(jī)身170或主體104向外延伸的任何其他突出氣動表面190。
[0079]組件114也可以包括推進(jìn)單元230，所述推進(jìn)單元包括如上所述可以安裝在機(jī)翼上并且可以在機(jī)身179的相對兩側(cè)上縱向偏移的發(fā)動機(jī)短艙232。在一個實(shí)施例中，該方法可以包括以雙邊對稱方式(即非偏移)將一對機(jī)翼192安裝在主體104的相對兩側(cè)上，并且如圖2和/或上述實(shí)施例之一所示將一對發(fā)動機(jī)短艙232縱向偏移。盡管未示出，但是該方法可以包括如上所述使前短艙的減小的橫截面區(qū)域與后短艙的增加的橫截面區(qū)域交疊。
[0080]在一個實(shí)施例中，可以通過向航空器100的一個或更多個組件114添加延伸部以實(shí)現(xiàn)偏移布置，從而將現(xiàn)有的雙邊對稱航空器100轉(zhuǎn)換成雙邊不對稱航空器100。例如，如圖6所示，可以通過翻新現(xiàn)有飛行器102或飛機(jī)以將前短艙延伸部246添加到機(jī)身170 —側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙232和/或?qū)⒑蠖膛撗由觳?48添加到機(jī)身170另一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙232來獲得雙邊不對稱性。如上所述，前短艙延伸部246和/或后短艙延伸部248可以偏移一延伸偏移距離252。應(yīng)該認(rèn)識到，其他延伸配置可以被添加到現(xiàn)有飛行器102的其他組件114以實(shí)現(xiàn)雙邊不對稱性并改進(jìn)沿飛行器102的縱軸106的橫截面分布。
[0081]也可以通過從飛行器上釋放外部存儲裝置300的方式在雙邊對稱航空器100 (例如圖8A所示的飛行器)中實(shí)現(xiàn)雙邊不對稱性。例如，如上面關(guān)于圖8A-8D所述，可以按照使飛行器的橫截面變化最小化(圖8B)并且可以優(yōu)選使飛行器的總配置阻力最小化的序列釋放外部存儲裝置300來有效地提供雙邊不對稱性?？偱渲米枇梢园纳枇?包括干擾阻力)、壓差阻力以及波阻。參考圖8E，也可以通過如上所述以存儲裝置偏移304安裝外部存儲裝置300來提供雙邊不對稱性，以此作為使飛行器102的橫截面變化最小化的手段，這可以使波阻最小化。
[0082]圖9的方法400的步驟406包括響應(yīng)于縱向偏移所述組件而使航空器或飛行器的橫截面變化率最小化。所述組件的縱向偏移產(chǎn)生雙邊不對稱配置。在本文公開的任意實(shí)施例中，雙邊不對稱性可以按照使總配置阻力最小化的方式來實(shí)現(xiàn)。使總配置阻力最小化可以包括相對于雙邊對稱配置的波阻使波阻降低。然而，使總配置阻力最小化可能導(dǎo)致并未降低到絕對最小值的降低的波阻。
[0083]使波阻最小化的方法可以包括估算航空器100的波阻，作為確定安裝在航空器100的主體104相對兩側(cè)上的一對組件114之間的最佳偏移距離的手段。就此而言，最小波阻對應(yīng)于組件114之間的至少一個標(biāo)稱偏移。航空器100的波阻可以由在給定馬赫數(shù)下的航空器100的阻力系數(shù)(⑶)代表。航空器100的波阻系數(shù)可以通過在如圖3所示的航空器長度Iv上計(jì)算航空器100的橫截面分布S(X)來估算?；诿娣e分布，該方法可以包括計(jì)算在航空器長度Iv上的橫截面分布的變化率S’(X)。圖4的曲線圖繪制出在航空器長度Iv上的橫截面分布的變化率S’ (x)0如圖3所示，面積分布S(X)可以參照位于航空器100前端和后端之間的中間點(diǎn)處的原點(diǎn)108而居中。面積分布S(X)可以被轉(zhuǎn)換成Φ的函數(shù)，其中:
[0084]
【權(quán)利要求】
1.一種具有雙邊不對稱配置的航空器，其包括: 主體，其具有大致平行于向前飛行方向取向的縱軸；以及 被安裝在所述主體的相對兩側(cè)上的至少一個以下組件: 縱向偏移發(fā)動機(jī)短艙； 不對稱加長發(fā)動機(jī)短艙；以及 縱向偏移突出氣動表面，其包括穩(wěn)定器、控制表面和高展弦比機(jī)翼中的至少一個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空器，其中: 所述發(fā)動機(jī)短艙被安裝在機(jī)翼上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空器，其中: 前短艙的至少一部分近似恒定橫截面與后短艙的發(fā)動機(jī)入口大致縱向?qū)R。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的航空器，其中: 所述前短艙的所述近似恒定橫截面的前端和后端之一與后短艙的所述發(fā)動機(jī)入口大致縱向?qū)R。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空器，其中: 后短艙的近似恒定橫截面的后端與前短艙的發(fā)動機(jī)噴嘴大致縱向?qū)R?！?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空器，其中: 前短艙的減小的橫截面區(qū)域與后短艙的增大的橫截面區(qū)域交疊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空器，其中所述不對稱加長發(fā)動機(jī)短艙包括以下至少一個: 前短艙延伸部，其被安裝到所述主體一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙上；以及 后短艙延伸部，其被安裝到所述主體另一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙。
8.一種使航空器的波阻最小化的方法，其包括以下步驟: 提供航空器的主體，所述主體具有大致平行于向前飛行方向取向的縱軸；以及 縱向偏移所述主體的相對兩側(cè)上的至少一個下列組件: 發(fā)動機(jī)短艙；以及 穩(wěn)定器、控制表面、外部存儲裝置和高展弦比機(jī)翼中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中縱向偏移所述發(fā)動機(jī)短艙的步驟包括: 使前短艙的至少一部分近似恒定橫截面與后短艙的發(fā)動機(jī)入口縱向?qū)R。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中縱向偏移所述發(fā)動機(jī)短艙的步驟包括: 使所述前短艙的所述近似恒定橫截面的前端或后端中的至少一個與所述后短艙的所述發(fā)動機(jī)入口縱向?qū)R。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中縱向偏移所述發(fā)動機(jī)短艙的步驟包括: 使前短艙的減小的橫截面區(qū)域與后短艙的增大的橫截面區(qū)域交疊。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中縱向偏移所述發(fā)動機(jī)短艙的步驟包括以下至少一個: 將前短艙延伸部增添至現(xiàn)有航空器的所述主體一側(cè)上的發(fā)動機(jī)短艙；以及 將后短艙延伸部增添至所述現(xiàn)有航空器的所述主體另一側(cè)上的所述發(fā)動機(jī)短艙。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中: 所述發(fā)動機(jī)短艙被安裝在機(jī)翼上。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中縱向偏移所述穩(wěn)定器的步驟包括:縱向偏移水平穩(wěn)定器和垂直穩(wěn)定器中的至少一個。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中縱向偏移所述外部存儲裝置的步驟包括:將外部存儲裝置以雙邊對稱的方式安裝在所述主體的相對兩側(cè)上；以及釋放所述主體一側(cè) 上的外部存儲裝置，之后釋放所述主體另一側(cè)上的外部存儲裝置。
【文檔編號】B64C23/00GK103847957SQ201310625148
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月28日
【發(fā)明者】W·富魯格, B·J·蒂洛森 申請人:波音公司