專利名稱：一種噴氣式飛機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于航空技術領域，特別涉及一種機身為扁平矩形且各縱剖面和二側面為標準飛機機翼剖面形狀的噴氣式飛機。
背景技術：
現有的客貨運輸機在世界經濟和國際交往中發(fā)揮著巨大的作用，隨著全球經濟一體化，航空客貨運輸量與日俱增，要求更多更大更好的飛機投入營運。但現有飛機也存在以下一些缺點有待改進，現以客運機為例來分析和研究。
(1)機身橫斷面多為圓形，客艙在上半圓，約占全斷面60-65％，貨艙在下半圓約占35--40％。由于下半圓的底面是圓柱曲面，上寬下窄，必須再設地板才能堆放少量貨物，因此利用下機艙裝貨很勉強。
(2)細長圓柱形機身從空氣動力學分析，機身不會產生任何升力，其作用純粹是載人載物的容器。飛機自身重量和客貨重量，全靠機翼的升力來承托，因此機翼面積要足夠大，導致機翼懸挑很長，翼尖撓度大，也易產生低頻翼尖振蕩。
(3)俯看飛機，機身與機翼相交成很單瘦的‘十字形’。機身長細比達10∶1--11∶1，而客艙的長細比也達6∶1--7∶1左右，客艙內象一長廊，空中小姐服務距離很長。由于機身細長，而承擔飛機總重約80％的主起落架又必須設在飛機總重心的機身中部，因此飛機大迎角起飛時，機尾容易擦地。
(4)機翼扁而長，一般平均長寬比也在10∶1--11∶1。扁平機翼根部與圓柱形機身在中段重心處相交，外形復雜。另外支承飛機至少要呈三角形布局的三個起落架。一個前起落架安裝靠機頭。由于機身直徑相對全機尺寸較小，另二個主起落架只好安放在機翼下靠翼根部，飛機起飛后向機身收起，因此主起落架艙位于機身中段下半圓與翼根相交處。而且此處不得不加大空間來容納主起落架的輪胎，從而突破了機身圓斷面和翼根的標準剖面尺寸，破壞了機身圓斷面從頭到尾的連續(xù)性，增加了前進的阻力，也使機翼根部因容量主起落架支柱而向下凸出減少了升力。此處結構復雜，整體強度較差，制造工藝復雜。
從以上分析可知現有飛機機身的圓形斷面設計和機翼在機身中段下面與圓斷面機身十字相交是造成現有飛機機身長、翼展大、機身下部空間和機尾空間不好使用，飛機起落架結構設計及制造工藝復雜的根本原因。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是針對現有飛機存在的圓形斷面設計和機翼在機身中段下面與機身十字相交造成現有飛機機身長、翼展大、機身下部空間和機尾空間不好使用，飛機起落架構造設計及制造工藝復雜的缺點，而提供一種機身為扁平矩形且各縱剖面和二側面為標準飛機機翼剖面形狀的噴氣式飛機。
本發(fā)明根據飛機飛行原理并從總體設計入手對現有客貨運輸機進行了較大的改進。
本發(fā)明飛機采用如下技術方案一種噴氣式飛機，它包括機身4、機翼27、發(fā)動機6、駕駛艙1、垂尾11、活動平尾12、固定平尾30、前起落架15和主起落架26。相對現有飛機，它的特殊之處于所述機身4的平面形狀為扁平矩形，且機身4各縱剖面和二側面都是標準機翼剖面形狀；駕駛艙1位于機身4前緣且居中突出機身；機翼27從機頂支架5向二側懸挑；機身4后部二個垂尾11支承活動平尾12和固定平尾30；在矩形機身底板17前緣二端各安裝一個前起落架15，而在其飛機重心略偏后的左右二端各安裝一個主起落架26。
為進一步說明本發(fā)明飛機實施的理論基礎及實施效果，現以美國產“波音777客機”作現有飛機的代表來進行對比分析、研究和改進。
首先設想將現有“波音777客機”圓斷面機身中客艙地板下很勉強做貨艙的空間除掉，這樣機身截面高度就可減少約40％，然后把現有飛機細長的機身裁成兩段，再把這兩段機身合并成本發(fā)明機身初胚，則本發(fā)明飛機機身平面的長寬比由原來約10∶1變成2.5∶1，旅客艙平面也由原來約6∶1改成1.5∶1。顯然旅客艙8不再像一條長廊，而像一個會議廳。減少了空中小姐的服務距離和勞動強度，也有利旅客的出入和緊急疏散。
本發(fā)明飛機扁平矩形機身4的長寬比，亞音速飛機為1.5∶1--4.0∶1之間，推薦2.0∶1--3.0∶1。超音速飛機為3.0∶1--6.0∶1，推薦4.0∶1--5.0∶1。機身長在同比條件下比現有飛機減少約40％，再將機身各縱剖面又改成標準機翼剖面形狀，則機身前緣圓滑，機身后緣尖銳，此后緣正好做機尾襟翼14，在飛機起飛和降落時用以增加升力。機身前緣高度較低，不便安排座位，但此空間正好做起落架艙24安放前起落架15。主起落架26則布置在機身4中段靠飛機重心兩側的起落架艙24內。由于四個起落架艙24都不突出機身，即從頭到尾不破壞機身縱向標準機翼剖面形狀，因此很符合空氣動力學，飛行阻力較小，制造工藝也簡單。
經研究和計算“波音777客機”的機身和機翼的形狀和面積，其機身水平投影面積和機翼面積差不多相等。其機翼根部相對大而厚，而翼尖小而薄。就單位面積而言，飛機飛行時翼根部空氣流線密度變化大，上下壓力差也大，其產生的升力也自然比翼尖處升力大。若從翼尖方向除掉1/2機翼長度，機翼面積減少約1/3，而升力只減少約1/4。本發(fā)明飛機的機身4面積與“波音777客機”在同比條件下的機身面積大約相等，且翼展在同比條件下約比現有飛機減少約40％。所以粗略估算在同等的飛行速度下本發(fā)明飛機機身4產生的升力就已經近似等于現有飛機機翼產生的升力。本發(fā)明飛機的機翼27就只取現有飛機靠翼根的1/2，則本發(fā)明機翼產生的升力就可看成是本發(fā)明飛機比現有飛機有近3/4的升力富裕。
本發(fā)明飛機的機翼27短而粗，剛度大，可免去翼尖震蕩，也為在翼尖處安裝繞轉軸7轉動的發(fā)動機6成為可能。由于翼根無起落架艙，機翼整體油箱的容積不會減少。經以上這些對“波音777客機”的修改，本發(fā)明飛機相對緊湊，不是單瘦的十字形，整機剛度也大。
現有飛機一般安裝三個起落架，前起落架靠機頭受力小，主要控制飛機在地面運動的轉向。另兩個主起落架布置在機翼靠翼根約1/3處?，F有飛機荷載先傳至機身，再傳至機翼，再通過主起落架26傳至地面，所以機翼根部必須承受很大彎矩。而本發(fā)明飛機荷載不經過機翼27直接由機身4的骨架傳主起落架26再傳至地面，傳力簡捷明確，機翼不承受飛機總重引起的彎矩，減少了機翼結構重量，起落架艙結構簡單使制造工藝也簡化。
由于本發(fā)明飛機的機身4是扁平矩形，機身較寬，二個主起落架26就可以布置在機身中部靠重心稍后的機身兩側。而前起落架15改為兩個分布在矩形機身4前緣二端，在同比條件下四個起落架的支承面積與現有飛機三個起落架的支承面積相當。靜態(tài)物體三點支撐最穩(wěn)，例如測量架。而運動物體還是四點比三點支撐更穩(wěn)定，正如四輪汽車開起來就比三輪汽車不易翻車而穩(wěn)定得多一樣。因此可推斷本發(fā)明飛機在矩形機身4下安裝四個起落架后，它在機場上滑跑起飛和降落時會相對更穩(wěn)定。至于飛機在機場滑行的轉向則可模仿現代汽車，將二個前起落架15做成可同時左右偏轉的電液傳動控制機構即可。
本發(fā)明機身底板17從頭到尾都在一個平面，因此比現有飛機好布置旅客座椅18和堆放貨物。旅客艙8安排在機身4中前部較高的大部分空間。機身4后部高度向機尾方向越來越低，直至機尾為零。因此本發(fā)明將機身4后部比旅客艙8低矮的部位向后依次做旅客行李艙9，機尾油箱22和機尾襟翼14。幾部分各得其所，充分利用了這些空間，沒有浪費。因機身底板17在一個平面，當飛機起飛和降落時機身下表面距地面很近時，地面對機身產生的氣墊和地效作用將比現有飛機圓柱機身強得多，這無疑有利本發(fā)明飛機在機場滑跑時的起飛和降落(如圖3所示)。
機身4靠前緣一些空間雖比旅客艙8低一點，但可以安排做航空電子設備艙2。旅客艙8兩側平整像公共汽車，無現有飛機旅客艙兩側圓弧墻碰頭那種情形，旅客乘坐舒適。對于機身4縱剖面中比旅客艙8高的那部分機頂空間可以利用作機頂支架5，其形狀近似機翼標準剖面，正好利用它作機翼27的支承結構。由于機身4兩側都是平面，機翼27和機身4在此可以自然對接，結構既簡單又不破壞機身和翼根在此處的標準形狀，因此制造工藝比現有飛機翼根和圓柱機身交界處簡單許多，有利減少結構自重和制造成本。機頂支架5空間大，可作機頂整體油箱為飛機多裝燃油增大航程。
本發(fā)明機身4沒有現有飛機圓形橫斷面客艙底板下不好利用的貨艙空間，在運送同等數量的旅客時，無散裝貨物，因此飛機的總荷載可減少約15％--20％。有利減少機翼面積、結構自重和飛機造價。而旅客的隨身行李，在機身后部的行李艙9有足夠的空間來裝運。至于散裝貨運功能則由專門的貨運飛機去完成，客機功能專一，航空公司營運管理也方便。
本發(fā)明機身4寬度是現有飛機客艙的兩倍，故在機尾靠兩側面架設兩個垂尾11支承較長的活動平尾12，二個垂尾外側懸挑固定平尾30和升降舵31。本身寬大的活動平尾12二端被二個垂尾11簡支，跨度接近機身寬。當飛機巡航飛行時用其產生升力，當然也可作升降舵。在飛機降落時使活動平尾12轉至與機身4平面垂直位置時，它可作阻尼減速板，有利減少飛機進場速度而縮短飛機在機場滑跑的距離，一物多用。
機身4兩側面像公共汽車側面一樣平整，很好開設和制造艙門19和艙窗21，更有利大型貨運機開大門裝卸貨物?，F有大型貨運機，一般只在細長圓柱機身后端開門裝卸貨物、特大型貨運機才將機頭上翻，變成前后二個門裝卸貨物，而本發(fā)明大型或特大型貨運機可在機身4兩側面的機翼前后共開四個門裝卸貨物，裝卸更方便、快捷。為了美觀和增加側面的強度，其側面也可做成微微向外圓滑凸出。由于機翼27是從機身4頂部的機頂支架5向兩側懸挑，旅客艙8的艙門19和艙窗21均在機翼27下方，有利旅客觀看地面壯美風光，也有利在非常事故中人們快速疏散。
對于大型和特大型客貨運輸機，為了減少機艙結構跨度，從而減少結構自重和節(jié)約造價，可在旅客艙8沿縱向中心線增設幾個立柱20，這些立柱對旅客艙8安排旅客座椅18影響不大，但對減少造價卻很有效。當然對于運輸大型設備的貨運機，中間不設立柱20方便于大件貨品堆放和裝卸，但機身4結構重量和造價要高一些。
本發(fā)明機翼27在旅客艙8上部向二側伸出，而現有飛機的機翼卻是從旅客艙底板下方向二邊伸展，所以都按常規(guī)方式將發(fā)動機6吊掛在機翼27下面，則本發(fā)明第一種飛機的發(fā)動機6安裝位置比現有飛機的發(fā)動機位置高出近似旅客艙8的凈高，因此本發(fā)明飛機的起落架高度可相對減少，更不存在發(fā)動機6外殼在飛機起落時擦地的危險。
對于本發(fā)明第二種飛機---大型和特大型客運機，由于乘客多(300-600座)，一旦發(fā)生飛行事故，人員傷亡慘重。對此，本發(fā)明作了更深入的研究和改進來提高飛行安全度。當客運機在飛行中途突然發(fā)生事故而無法飛到目的地機場，甚至還不能飛到最近的機場降落，這時飛機只能現場自救。即在此緊急情況下必須果斷實施短距或垂直降落，以求化解事故或將空難損失減少到最小程度。但民用客機要像軍用戰(zhàn)斗機一樣短距或垂直起飛降落，則發(fā)動機功率還要提高約3倍才有可能，這樣制造和營運成本增加太多，不太現實。因此本發(fā)明對安全要求比現有飛機高很多的大型或特大型客機，采取平時仍像現有飛機一樣在機場滑跑起飛和降落，但在空中遭受嚴重事故時，則可迅速轉為可短距或垂直降落自救狀態(tài)就地降落來保護旅客和飛機的安全。
對本發(fā)明第二種飛機---事故狀態(tài)下可短距或垂直降落飛機的具體構想如下因本發(fā)明機翼比較粗壯，翼尖可以安裝轉軸7使發(fā)動機6既可水平向后噴氣，又可以向下或向下前方噴氣。當發(fā)動機6朝下噴氣時就可上舉飛機而實施短距或垂直降落。這就要求只安裝二個發(fā)動機6的本發(fā)明飛機，其二個發(fā)動機中心的連線必須通過或靠近整個飛機重心，少許偏差會產生扭矩使機身向前或向后傾轉?？稍跈C身4后部居中安裝一個調平渦輪風扇10來推機身。因這個調平渦輪風扇遠離飛機重心，可產生“稱坨雖小壓千斤”的平衡效應。至于飛機左右方向的平衡，則只要控制左右二個發(fā)動機6的噴油量，從而控制二個發(fā)動機推力相等來平衡。這些都是粗略調平手段，為了使飛機降落時更平穩(wěn)，還需在靠飛機機身前緣、后緣和兩個機翼翼尖邊緣各布置一排微調平噴氣嘴34，調節(jié)這些噴氣嘴的開閉或噴氣量就可以控制微調力矩的大小使機身4能更平穩(wěn)降落。至于壓縮氣源可在機頂支架5內設置空氣壓縮機和貯氣筒來解決。
因為飛機重量大，僅靠上述這些自救措施還不夠，本發(fā)明還在機身4和機翼27上表面均布若干個彈射降落傘艙35，并在機身底板17靠四邊緣設置液壓傳動的氣墊擋板33，平時這些氣墊擋板緊壓在機身底板17下作飛機外蒙皮。當飛機出現故障需緊急自救時，除使發(fā)動機6由水平向后改為垂直向下或向前下方噴氣、調平渦輪風扇10和微調平噴氣嘴34系統投入外，同時放下機身底板17下面所有的氣墊擋板33，這些氣墊擋板與起落架艙門23、機尾襟翼14共同組成“氣墊圍”，使飛機下降時空氣對飛機機身4的阻尼作用更大。然后再打開所有彈射降落傘艙35氣動彈射串聯降落傘36。在這些措施的共同作用下就可以大大減少飛機的下落速度和動能。最后就地選擇平地或平坦的農田降落，若能找到比機身寬二倍以上的公路或較大的平地，則采取短距降落比垂直降落更好更安全。
對于本發(fā)明特大型雙層客機(600--1000座)，飛機更大更重，必須安裝可轉向噴氣的四臺發(fā)動機?？稍跈C翼27和固定平尾30二端各安裝兩臺發(fā)動機6。為了使飛機能實現短距或垂直降落，注意將機翼上二臺發(fā)動機6盡量前移，為此機翼可以做成前掠式，使其遠離飛機的總重心，也使四臺發(fā)動機6的荷載更均衡。因有四臺發(fā)動機6分布在飛機總重心P的前左、前右、后左和后右四點，調節(jié)機身4的平穩(wěn)狀態(tài)，故不需要在機身4后部設調平渦輪風扇10。但“氣墊圍”、噴氣嘴和氣動彈射串聯降落傘36裝置等，仍然應和安裝二臺發(fā)動機6的本發(fā)明大中型客機一樣需設置，這樣才能保障特大型雙層客機事故狀態(tài)時緊急自救的安全可靠性。
平時本發(fā)明特大型雙層客機在機場降落時，若出現四個起落架中有一個放不下來的情況時，則可利用其余三個起落架加彈射串聯降落傘36共同來完成飛機滑跑降落。


圖1為本發(fā)明飛機與同等荷載下的現有飛機縱向外形對比圖、圖2為本發(fā)明飛機與同等荷載下的現有飛機俯視外形對比圖、圖3為本發(fā)明飛機與現有飛機機身斷面在降落時的空氣流線對比圖、圖4為本發(fā)明飛機縱向剖視結構圖、圖5為本發(fā)明飛機機身平面剖視結構圖、圖6為本發(fā)明飛機橫向剖視結構圖、
圖7為本發(fā)明大型和特大型客、貨運輸機俯視平面圖、圖8為本發(fā)明可短距或垂直降落飛機俯視平面圖、圖9為本發(fā)明可短距或垂直降落飛機仰視平面圖、圖10為本發(fā)明可短距或垂直降落飛機前視垂直降落狀態(tài)圖、圖11為本發(fā)明可短距或垂直降落飛機俯視垂直降落狀態(tài)圖、圖12為本發(fā)明可短距或垂直降落飛機側視短距滑跑著陸狀態(tài)圖、圖13為本發(fā)明可短距或垂直降落特大型雙層客機俯視平面圖、圖14為本發(fā)明可短距或垂直降落特大型雙層客機縱向剖視結構圖具體實施方式
下面再結合說明書附圖來說明本發(fā)明飛機的預期實施情況和效果，本發(fā)明的前述各方面及隨之而來的各種優(yōu)點將變得很容易理解。
本發(fā)明第一種飛機(民用客機和貨機，軍用運輸機，均按常規(guī)方式起飛和降落)如圖1-7所示。
本發(fā)明第二種飛機(民用客機，平時按常規(guī)方式起飛和降落，空中遇嚴重事故可短距或垂直降落自救；軍用戰(zhàn)斗機和運輸機，短距或垂直起飛和降落戰(zhàn)斗機)圖8-14。
圖1至圖14中各部位和部件的名稱如下1表示駕駛艙，2表示航空電子設備艙，3表示衛(wèi)生間，4表示機身，5表示機頂支架，6表示發(fā)動機，7表示轉軸，8表示旅客艙，9表示行李艙，10表示調平渦輪風扇，11表示垂尾，12表示活動平尾，13表示方向舵，14表示機尾襟翼，15表示前起落架，16表示廚房，17表示機身底板，18表示座椅，19表示艙門，20表示立柱，21表示艙窗，22表示機尾油箱，23表示起落架艙門，24表示起落架艙，25表示樓梯，26表示主起落架，27表示機翼，28表示副翼，29表示襟翼，30表示固定平尾，31表示升降舵，32表示頭頂行李箱，33表示氣墊擋板，34表示微調平噴氣嘴，35表示彈射降落傘艙，36表示串聯降落傘；P-表示飛機重心位置本發(fā)明第一種飛機(如圖1至圖7所示)，即飛機總體布局按本發(fā)明，但其起落方式仍按現有飛機在機場長距離滑跑。這樣發(fā)動機仍然可以像現有飛機那樣吊掛在機翼下方，中小型客貨運輸機吊掛二個，大型和特大型客貨運輸機則吊掛四個發(fā)動機。
從圖1、圖2可知在同等載客量或載貨量條件下，本發(fā)明飛機的機長、翼展和機身高都比現有飛機減少約35-45％，飛機自重減少約15-20％，飛機停放占地面積也減少約50％，這樣就減少了對機場基礎設施的技術要求，側面積減少近60％，有利于抗側向大風干擾飛行，做軍用機時有利隱身防雷達跟蹤。
從圖3可知本發(fā)明機身4寬度是現有飛機機身直徑的二倍，客艙內空間寬敞，但無現有飛機客艙底板下近半圓不好利用的空間，綜合空間利用系數提高。對二種機身橫斷面在飛機降落時的空氣流線分析可知，本發(fā)明機身4在飛機降落時所受空氣阻力大得多，這有利減少飛機降落的速度，縮短在機場滑跑的距離。無論起飛還是降落，扁平機身的地效作用都比圓柱形機身都較強，既有利飛機起飛，也有利飛機滑翔和降落。本發(fā)明還在機身底板17下增設了“氣墊圍”，這將使飛機在降落時的氣墊和地效作用更強。
從圖4、圖5、圖6可知本發(fā)明機身4為扁平矩形，且其各縱向剖面均為標準的機翼剖面形狀，這樣機身在飛行中本身就可以產生升力，由于本發(fā)明機身面積與原有飛機機翼面積差不多大，所以在飛行速度相同時本發(fā)明飛機機身產生的升力就與原有飛機機翼產生的升力差不多。因此在同等荷載下它產生的升力相對現有飛機就有較多的富裕升力，故本發(fā)明飛機的機翼面積允許減少較多。
駕駛艙1位于機身4前緣中心且向前突出，駕駛艙1也做成平面矩形，且其每個縱剖面也都做成飛機機翼剖面形狀，因此本發(fā)明駕駛艙1象子彈頭小汽車，飛行中還可產生升力。另外，本發(fā)明駕駛艙1相對現有飛機的駕駛艙還視野更開闊，艙內空間更寬暢舒適，也有利儀器儀表安裝。機翼27從機身4的弧形頂向二側伸展，發(fā)動機6仍可像現有飛機一樣吊掛在機翼27下方。機翼27后緣設有副翼28和襟翼29。機身4后部二側共設二個垂尾11，每個垂尾都帶方向舵13，二個垂尾上方支撐著長長的平尾。其中活動平尾12位于二個垂尾之間，它可轉動到垂直機身位置可使飛機減速。垂尾11外側懸挑有固定平尾30和控制飛機升降的升降舵31。垂尾11后有控制飛機方向的方向舵13。
矩形機艙比現有飛機長廊式機艙，既好做客艙，也好做貨艙。機身4二側平整有利開艙門19和舵窗21。若做貨運機，只要將客艙改成貨艙。艙門擴大成貨艙門即可，裝卸距離短。一般機身4內設四個起落架艙24，其中二個在機身前緣二端，另二個在機身中部靠飛機重心的二側。前面二個艙內安放前起落架15，中部二個起降架艙內安放主起落架26。四個起落架艙24都設有起落架艙門23。
機身4內若做旅客艙8，則安排一些旅客所需的座椅18、廚房16、衛(wèi)生間3和頭頂行李箱32等。機身4前緣一些不夠人體高的空間做航空電子設備艙2，機身4后部不夠人體高的空間向后依次安排為行李艙9、機尾油箱22和機尾襟翼14。
本發(fā)明第二種飛機(如圖8至圖14所示)是針對安全要求比現有客機高許多的大型和特大型客機(300座至1000座)而設計。因旅客和機組人員很多，一旦發(fā)生空難，人員傷亡慘重，所以必須比現有客機提高安全標準。為此本發(fā)明推出平時仍按常規(guī)方式起飛和降落節(jié)約營運成本，但若飛行中途發(fā)生嚴重事故時，可以迅速就地尋找合適的場地或公路短距或垂直降落化解事故。
從圖8、圖9、圖10、圖11、圖12可知在本發(fā)明較粗壯的機翼27二端安裝可繞轉軸7轉向噴氣的發(fā)動機6。二臺發(fā)動機6的連線就盡量靠近飛機總重心P并略靠前。當飛機緊急自救需短距或垂直降落時，操縱發(fā)動機6朝下或朝前下方噴氣，同時調節(jié)這二個發(fā)動機的推力控制機身4的左右平衡。至于機身的前后平衡則控制調平渦輪風扇10的推力來實現。機身底板17四邊設置由液壓作動筒驅動的氣墊擋板33。當全部氣墊擋板和起落架艙門23與機尾襟翼14同時朝下打開形成“氣墊圍”，加大了飛機降落時的空氣阻力，從而減少飛機下落速度和動能。若再啟動微調平噴氣嘴34和氣動彈射串聯降落傘36，則飛機降落更平穩(wěn)。
從圖13、圖14可知當本發(fā)明做成特大型客機(600-1000座)，因乘客太多，除機身4的長、寬和高都按比例加大外，還應將機身4內空間分成二層，二層旅客艙8之間有樓梯25相通。因飛機總重太大，需裝四臺發(fā)動機來推進飛機，同時機身中部就設四個主起落架26，本發(fā)明機身4很寬，很好在機身中部橫向一字排列這四個主起落架，只是底層旅客艙可能被分成前后二個艙，四個起落架艙24之間便是底層客艙連通的走廊。
為了旅客的安全，本發(fā)明將四臺發(fā)動機分別安裝在機翼27和固定平尾30的二端，且都可繞軸7轉動方向噴氣。這樣當四臺發(fā)動機6同時朝下噴氣，并開啟機身底板17下面的氣墊圍、微調平噴氣系統和氣動彈射串聯降落傘裝置。就可以使這種特大型雙層客機在遇到緊急情況時能實現就地安全降落，從而化解災難或把災難降至最小程度。
對于安全要求只需與現有飛機一樣的本發(fā)明特大型雙層客機，四個發(fā)動機可仍像現有飛機一樣吊掛在機翼下方，機翼也仍采用后掠式，飛機仍采用常規(guī)方式起飛和降落，這樣雖不能在緊急情況下實行自救，但可相對節(jié)約一些制造和營運成本(如圖7所示)。
至于本發(fā)明的貨運機，既使是特大型貨運機，因機上人員少，不必像客機那樣高度強調安全，只需對機組人員配備足夠的降落傘即可，因此不需像大型客機那樣配置安全自救裝置，發(fā)動機也像現有飛機一樣吊掛在機翼下方，并采用傳統的機場長距滑跑起飛和降落，以期節(jié)約制造和營運的成本(如圖7所示)。
當然由于飛機重量大、速度快、動能大，雖然采取了上述種種緊急自救措施，事故難免還是要發(fā)生，但由于有以上這些安全措施畢竟還是大大減少了飛機下落的速度和動能，因此相對現有飛機，既使發(fā)生空難，但其災害程度還是會小很多。
本發(fā)明可以做大、中、小型民用飛機，適合做小型(60-150座)、中型(150-300座)、更適合做大型(300-600座)和特大型(600-1000座)的客貨運輸機。
本發(fā)明飛機還可應用于軍事。首先適合做軍用運輸機，因它和民用運輸機大同小異。按本發(fā)明第一種飛機可做遠程轟炸機，扁平矩形機艙內很好安放炸彈和導彈等武器，武器不吊掛在機身和機翼下飛行阻力小，有力提高飛行速度和加大航程。另外按本發(fā)明第二種飛機可以做短距或垂直起降的戰(zhàn)斗機，但要加大發(fā)動機的功率，使幾個發(fā)動機總推力大于飛機總重量、機艙改彈藥艙即可。這樣的戰(zhàn)斗機不但可像直升飛機一樣隨時隨地垂直起飛和降落，在空中又能高速飛行，且側面小有利隱身防雷達跟蹤。另外需指出，因軍用飛機人員少，且備用緊急空降傘。前述本發(fā)明民用客機的一些特別安全裝置就可取消。
本發(fā)明第一種飛機相對現有飛機體積大減、飛行性能有所提高、制造和營運成本卻有所減少，很具有開發(fā)研制價值和巨大的市場，凡現在制造大中型飛機的廠家都能研制。
本發(fā)明第二種飛機相對現有客機更強調飛行安全、當飛行中途出現嚴重事故時可緊急自救就地降落，能滿足人們日益增長的珍惜生命確保安全的需求，因此也具有開發(fā)研制價值和巨大的市場，但只適用有特別安全要求的大型和特大型客運機。
需要說明的是對于所屬領域普通技術人員來說，在不違背發(fā)明原理的前提下，對本發(fā)明飛機還可以作出若干改進和變形，但這同樣屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種噴氣式飛機，它包括機身(4)、機翼(27)、噴氣發(fā)動機(6)、駕駛艙(1)、垂尾(11)、平尾(12、30)和起落架(15、26)，其特征在于所敘機身(4)的平面形狀為扁平矩形，且機身(4)各縱剖面和二側面是標準機翼剖面形狀，駕駛艙(1)為平面矩形，其剖面為標準機翼剖面前部形狀，位于機身(4)前緣，并居中突出機身，機身(4)二側面頂部安裝機翼(27)，所敘噴氣發(fā)動機(6)安裝在機翼(27)上，機身(4)后部二個垂尾(11)支承著平尾(12、30)，機身(4)底部靠前緣二端共安裝二個前起落架(15)，靠中部二側安裝二個主起落架(26)。
2.根據權利要求1所述的一種噴氣式飛機，其特征在于所述矩形機身(4)的長寬比，亞音速飛機為1.5∶1-4∶1，超音速飛機為3∶1--6∶1，且機身長在同比條件下比現有飛機減少35-45％。
3.根據權利要求1或2所述的一種噴氣式飛機，其特征在于所述翼展寬與飛機長，亞音速飛機相近，超音速飛機則機長比翼展較大，且翼展在同比條件下比現有飛機減少35-45％。
4.根據權利要求1或2所述的一種噴氣式飛機，其特征在于機翼(27)安裝在機身(4)頂部的機頂支(5)兩邊，機身(4)二側面開設的艙門(19)和艙窗(21)都在機翼(27)下方。
5.根據權利要求4所述的一種噴氣式飛機，其特征在于機翼(27)和固定平尾(30)二端設有繞轉軸(7)轉向噴氣的發(fā)動機(6)。
6.根據權利要求5所述的一種噴氣式飛機，所敘機身(4)后部居中安裝有調平渦輪風扇(10)。
7.根據權利要求6所述的一種噴氣式飛機，其特征在于機身(4)和機翼(27)的上表面均布有其內安放氣動彈射串聯降落傘(36)的彈射降落傘艙(35)。
8.根據權利要求1或7所述的一種噴氣式飛機，其特征在于機身底板(17)下的前后緣和機翼(27)二端下表面靠外緣各裝一排微調平噴氣嘴(34)。
9.根據權利要求1或8所述的一種噴氣式飛機，其特征在于所述“氣墊圍”是由位于機身底板(17)下面四邊的氣墊擋板(33)、起落架艙門(23)、機尾襟翼(14)同時放下時共同組成。
10.根據權利要求1或2所述的一種噴氣式飛機，其特征在于簡支在二個垂尾(11)上的平尾(12)為活動平尾，旅客艙(8)內有若干立柱(20)。
全文摘要
一種噴氣式飛機，它的主要特征是機身為扁平矩形，且機身各縱剖面和二側面均為標準機翼剖面形狀。它克服了現有飛機圓斷面機身不產生升力、機身下部空間不好使用、機身細長和翼展寬等缺點。在同等荷載下，本發(fā)明飛機相對現有飛機的機長、翼展和機高均可減少約35－45％，且飛機自重、造價、營運成本和對機場基礎設施的要求相應減少，而飛行性能卻有所提高。另外，安全性遠高于現有飛機的本發(fā)明大型和特大型客機，發(fā)動機可轉向噴氣，且設有緊急自救系統。當飛行出現事故時，能短距或垂直降落化解事故或將空難損失減至最低程度。本發(fā)明飛機可廣泛應用于各國的航空運輸業(yè)。
文檔編號B64C3/00GK1439573SQ0212841
公開日2003年9月3日 申請日期2002年8月5日 優(yōu)先權日2002年8月5日
發(fā)明者劉世英, 劉勁 申請人:武漢大學