本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)。

背景技術(shù)：

超大展弦比機(jī)翼的優(yōu)點(diǎn)在于可實(shí)現(xiàn)較低的巡航誘導(dǎo)阻力，從而在滑翔機(jī)、長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)、高空運(yùn)輸載機(jī)等方面獲得應(yīng)用。因此，在已有機(jī)型的基礎(chǔ)上繼續(xù)增大翼展和展弦比有望進(jìn)一步改進(jìn)飛機(jī)效率和任務(wù)性能。

常規(guī)懸臂機(jī)翼翼展的增大受機(jī)場(chǎng)起降條件、低空不穩(wěn)定氣流、飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度、飛機(jī)所需機(jī)動(dòng)性能等限制，其增升減阻的潛力尚未完全發(fā)揮。為解決這些問(wèn)題，超大展弦比/翼展飛機(jī)的布局，有通過(guò)折疊、伸縮、制成、斜拉、雙/多機(jī)身等方式實(shí)現(xiàn)，因此，解決超大展弦比機(jī)翼在布局中的實(shí)現(xiàn)形式，是高空長(zhǎng)航時(shí)飛機(jī)等機(jī)型涉及的重點(diǎn)。

然而，在現(xiàn)有機(jī)型基礎(chǔ)上繼續(xù)增大展弦仍存在很多的困難：例如，受跑道寬度、機(jī)庫(kù)條件等限制；常規(guī)大展弦比機(jī)翼布局機(jī)動(dòng)性較差，轉(zhuǎn)彎半徑大，進(jìn)近需要保持較高航路精度；翼展大，起降階段需要保持較高姿態(tài)精度以免翼尖觸地，抗側(cè)風(fēng)能力交叉，起降對(duì)氣象條件要求高；翼載較小，翼根結(jié)構(gòu)壓力大，低空飛行突風(fēng)能力差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明提出一種基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)，所述飛機(jī)的展弦比大，適應(yīng)性強(qiáng)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)，包括：機(jī)身；固定翼，所述固定翼設(shè)在所述機(jī)身上；活動(dòng)翼組件，所述活動(dòng)翼組件設(shè)在所述固定翼上且包括在展開位置與折疊位置之間可移動(dòng)的第一活動(dòng)翼和第二活動(dòng)翼，所述第一活動(dòng)翼和所述第二活動(dòng)翼上分別設(shè)有氣動(dòng)舵面和分布式推進(jìn)系統(tǒng)，在飛機(jī)起飛時(shí)，第一活動(dòng)翼和第二活動(dòng)翼處于折疊位置，飛機(jī)為雙翼機(jī)構(gòu)型；在飛機(jī)上升至預(yù)定高度，第一活動(dòng)翼和第二活動(dòng)翼依靠其氣動(dòng)舵面偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣動(dòng)力和力矩及分布式推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的推力差和力矩，偏轉(zhuǎn)移動(dòng)至展開位置，飛機(jī)變?yōu)槌笳瓜冶葐我頇C(jī)構(gòu)型；在巡航結(jié)束，飛機(jī)著陸時(shí)，第一活動(dòng)翼和第二活動(dòng)翼依靠其氣動(dòng)舵面偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣動(dòng)力和力矩及分布式推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的推力差和力矩，偏轉(zhuǎn)移動(dòng)至折疊位置，恢復(fù)雙翼機(jī)構(gòu)型。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)，通過(guò)在固定翼上設(shè)置可以在展開位置和折疊位置移動(dòng)的第一活動(dòng)翼和第二活動(dòng)翼，使飛機(jī)在高空飛行時(shí)大幅降低巡航阻力，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)航時(shí)飛行，同時(shí)使飛機(jī)在起飛或著陸時(shí)能夠適應(yīng)不同寬度的跑道，并且還可以在較惡劣的氣象條件下起降。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在所述展開位置，所述第一活動(dòng)翼和所述第二活動(dòng)翼分別沿所述固定翼的展向向外延伸且分別與所述固定翼的兩端連接，在所述折疊位置，所述第一活動(dòng)翼的和所述第二活動(dòng)翼分別從所述固定翼的上方沿所述固定翼的展向向內(nèi)延伸并對(duì)接。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一活動(dòng)翼和所述第二活動(dòng)翼在所述固定翼所在平面的正投影與所述固定翼大致處于同一直線上。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述固定翼包括位于所述機(jī)身一側(cè)的第一固定翼和位于所述機(jī)身另一側(cè)的第二固定翼，所述活動(dòng)翼組件還包括：第一桿臂，所述第一桿臂的第一端與所述第一固定翼可樞轉(zhuǎn)地連接，所述第一桿臂的第二端與所述第一活動(dòng)翼可樞轉(zhuǎn)地連接；第二桿臂，所述第二桿臂的第一端與所述第二固定翼可樞轉(zhuǎn)地連接，所述第二桿臂的第二端與所述第二活動(dòng)翼可樞轉(zhuǎn)地連接。

可選地，所述機(jī)身的軸線與所述固定翼的軸線垂直分布，所述第一桿臂的第一端和第二端、所述第二桿臂的第一端和第二端的旋轉(zhuǎn)軸線與所述機(jī)身的軸線平行。

可選地，所述第一固定翼和所述第一活動(dòng)翼的至少一個(gè)上具有沿其展向延伸的第一滑槽，在所述展開位置，所述第一桿臂的至少一部分位于所述第一滑槽內(nèi)，所述第二固定翼和所述第二活動(dòng)翼的至少一個(gè)上具有沿其展向延伸的第二滑槽，在所述展開位置，所述第二桿臂的至少一部分位于所述第二滑槽內(nèi)。

可選地，所述第一滑槽包括形成在所述第一固定翼外端上的第一固定翼滑槽和形成在所述第一活動(dòng)翼內(nèi)端的第一活動(dòng)翼滑槽，所述第二滑槽包括形成在所述第二固定翼外端上的第二固定翼滑槽和形成在所述第二活動(dòng)翼內(nèi)端的第二活動(dòng)翼滑槽。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述分布式推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)在所述第一活動(dòng)翼和所述第二活動(dòng)翼的朝向機(jī)身頭部的一側(cè)，所述分布式推進(jìn)系統(tǒng)包括多個(gè)沿所述第一活動(dòng)翼和所述第二活動(dòng)翼的展向間隔分布且可轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳或涵道式推進(jìn)裝置或噴氣式推進(jìn)裝置。

可選地，所述活動(dòng)翼組件還包括：用于驅(qū)動(dòng)所述螺旋槳或所述涵道式推進(jìn)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)或噴氣式推進(jìn)裝置，所述發(fā)動(dòng)機(jī)與所述機(jī)身上的飛行控制系統(tǒng)連接。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一活動(dòng)翼和所述第二活動(dòng)翼的后緣布置有所述氣動(dòng)舵面，所述氣動(dòng)舵面采用作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，所述作動(dòng)器與所述機(jī)身上的飛行控制系統(tǒng)連接。

可選地，所述作動(dòng)器為電作動(dòng)器或液壓作動(dòng)器。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)在活動(dòng)翼處于折疊狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)在活動(dòng)翼處于不完全伸出狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)在活動(dòng)翼處于不完全伸出狀態(tài)時(shí)的又一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)在活動(dòng)翼處于不完全伸出狀態(tài)時(shí)的另一個(gè)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)的活動(dòng)翼處于完全展開狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)在活動(dòng)翼處于折疊狀態(tài)時(shí)的剖視圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)的第一活動(dòng)翼/第二活動(dòng)翼的簡(jiǎn)化模型；

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼的超大展弦比飛機(jī)的活動(dòng)翼從折疊位置向展開位置移動(dòng)過(guò)程的原理圖。

附圖標(biāo)記：

飛機(jī)100、

機(jī)身10、

固定翼20、

第一固定翼21、第一固定翼滑槽211、

第二固定翼22、第二固定翼滑槽221、

第一活動(dòng)翼31、第一活動(dòng)翼滑槽311、左翼312、右翼313、氣動(dòng)舵面314、

第二活動(dòng)翼32、第二活動(dòng)翼滑槽321、

第一桿臂331、第二桿臂332、

螺旋槳34、垂直尾翼35、水平尾翼36、發(fā)動(dòng)機(jī)37。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“軸向”、“徑向”、“周向”、“展向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。

下面參考圖1-圖8描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)100。

如圖1-圖8所示，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)100包括：機(jī)身10、固定翼20、活動(dòng)翼組件。

固定翼20設(shè)在機(jī)身10上?；顒?dòng)翼組件設(shè)在固定翼20上且包括在展開位置與折疊位置之間可移動(dòng)的第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32，這里的“折疊位置”是指如圖1所示的第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32所處的位置，“展開位置”是指如圖5所示的第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32所處的位置。第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼上分別設(shè)有氣動(dòng)舵面314和分布式推進(jìn)系統(tǒng)(未示出)。

在飛機(jī)100起飛時(shí)，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32處于折疊位置，飛機(jī)100為雙翼機(jī)構(gòu)型。在飛機(jī)100上升至預(yù)定高度，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32依靠其對(duì)應(yīng)位置上的氣動(dòng)舵面314偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣動(dòng)力和力矩以及分布式推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的推力差和力矩偏轉(zhuǎn)移動(dòng)至展開位置，此時(shí)飛機(jī)100為超大展弦比單翼機(jī)構(gòu)型。飛機(jī)100巡航結(jié)束、著陸時(shí)，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32依靠其氣動(dòng)舵面314偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣動(dòng)力和力矩及分布式推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的推力差和力矩，偏轉(zhuǎn)移動(dòng)至折疊位置，恢復(fù)為雙翼機(jī)構(gòu)型。

活動(dòng)翼組件的展開與折疊可在飛行過(guò)程中完成，展開動(dòng)作與折疊動(dòng)作依靠活動(dòng)翼上的氣動(dòng)舵面314偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣動(dòng)力和力矩以及分布式推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的推力差和力矩實(shí)現(xiàn)，不需要額外的展開、折疊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)100，通過(guò)在固定翼20上設(shè)置可以在展開位置和折疊位置移動(dòng)的第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32，使飛機(jī)100在高空飛行時(shí)大幅降低巡航阻力，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)航時(shí)飛行，同時(shí)使飛機(jī)100在起飛或著陸時(shí)能夠適應(yīng)不同寬度的跑道，并且還可以在較惡劣的氣象條件下起降。

下面結(jié)合圖1-圖6描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)100的一些具體實(shí)施例。

如圖1-圖6所示，根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)100包括機(jī)身10、固定翼20、活動(dòng)翼組件。機(jī)身10內(nèi)設(shè)有飛行控制系統(tǒng)。機(jī)身10沿如圖1所示的前后方向延伸。

固定翼20包括位于機(jī)身10一側(cè)(如圖1所示的右側(cè))的第一固定翼21和位于機(jī)身10另一側(cè)(如圖1所示的左側(cè))的第二固定翼22，第一固定翼21的左端與第二固定翼22的右端連接。固定翼20的朝向機(jī)身10頭部的一側(cè)設(shè)有多個(gè)沿其展向(如圖1所示的左右方向)間隔開布置的螺旋槳34，每個(gè)螺旋槳34的旋轉(zhuǎn)軸線與對(duì)應(yīng)的安裝面垂直。

根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，活動(dòng)翼組件包括：第一活動(dòng)翼31、第二活動(dòng)翼32、第一桿臂331和第二桿臂332。

在一些示例中，第一桿臂331的第一端與第一固定翼21可樞轉(zhuǎn)地連接，第一桿臂331的第二端與第一活動(dòng)翼31可樞轉(zhuǎn)地連接。第二桿臂332的第一端與第二固定翼22可樞轉(zhuǎn)地連接，第二桿臂332的第二端與第二活動(dòng)翼32可樞轉(zhuǎn)地連接。這里的“第一端”是指如圖2和圖3所示的第一桿臂331/第二桿臂332的下端，“第二端”是指如圖2和圖3所示的第一桿臂331/第二桿臂332的上端。

在一些具體示例中，機(jī)身10的軸線與固定翼20的展向垂直分布，第一桿臂331的第一端和第二端、第二桿臂332的第一端和第二端的旋轉(zhuǎn)軸線與機(jī)身10的軸線平行。

可以理解的是，第一桿臂331和第二桿臂332始終在與機(jī)身10的軸線垂直的平面內(nèi)相對(duì)于固定翼20轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣地，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32分別在與機(jī)身10的軸線垂直的平面內(nèi)相對(duì)于第一桿臂331和第二桿臂332轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32在固定翼20所在平面的正投影與固定翼20大致處于同一直線上。也就是說(shuō)，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32分別從展開位置向折疊位置的移動(dòng)過(guò)程中，始終與固定翼20位于同一平面內(nèi)。

當(dāng)然，本發(fā)明的固定翼20和活動(dòng)翼的展向并不限于此，固定翼20和第一活動(dòng)翼21、第二活動(dòng)翼32還可以相對(duì)于機(jī)身10的軸線向后傾斜設(shè)置，即本發(fā)明的固定翼20和活動(dòng)翼也可以為后掠翼布局?；顒?dòng)翼在展開和折疊的過(guò)程中，第一活動(dòng)翼31在固定翼20所在平面的正投影與第一固定翼21大致處于同一直線上，第二活動(dòng)翼32在固定翼20所在平面的正投影與第二固定翼22大致處于同一直線上。

飛機(jī)100在起飛時(shí)，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32處于折疊位置，可以看作上下方向布置的雙翼結(jié)構(gòu)。

飛機(jī)100在高空飛行時(shí)，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32移動(dòng)至展開位置，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32分別沿固定翼20的展向向外延伸且分別與固定翼20的兩端連接，從而形成完全的懸臂式單翼結(jié)構(gòu)。由此增大展弦比，以獲得較低的誘導(dǎo)阻力，實(shí)現(xiàn)機(jī)翼的層流減阻，進(jìn)而大幅降低巡航阻力，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)航時(shí)飛行。

飛機(jī)100在巡航結(jié)束，需要著陸時(shí)，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32移動(dòng)至折疊位置，第一活動(dòng)翼31的和第二活動(dòng)翼32分別從固定翼20的上方沿固定翼20的展向向內(nèi)延伸并對(duì)接，從而形成上下方向布置的雙翼結(jié)構(gòu)。

由此，不僅可以在等級(jí)較低的機(jī)場(chǎng)起降，滿足機(jī)場(chǎng)跑道寬度的要求，同時(shí)還具備相對(duì)較小的滾轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，由于在如圖1-圖5所示的左右方向上、機(jī)翼平面靠近機(jī)身10的中心軸線，使抗低空氣流擾動(dòng)能力增強(qiáng)，進(jìn)而可以保證飛機(jī)100能夠在較惡劣的氣象條件下起降。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一固定翼21和第一活動(dòng)翼31的至少一個(gè)上具有沿其展向延伸的第一滑槽，在展開位置，第一桿臂331的至少一部分位于第一滑槽內(nèi)。

類似地，第二固定翼22和第二活動(dòng)翼32的至少一個(gè)上具有沿其展向延伸的第二滑槽，在展開位置，第二桿臂332的至少一部分位于第二滑槽內(nèi)。由此，保證飛機(jī)100在飛行狀態(tài)下，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32處于展開位置時(shí)可以穩(wěn)定地固定在固定翼20上，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

在一些示例中，如圖1-圖5所示，第一滑槽包括形成在第一固定翼21外端上的第一固定翼滑槽211和形成在第一活動(dòng)翼31內(nèi)端的第一活動(dòng)翼滑槽311。第一桿臂331的第一端可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在第一固定翼滑槽211內(nèi)，第一桿臂331的第二端可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在第一活動(dòng)翼滑槽311內(nèi)。

類似地，第二滑槽包括形成在第二固定翼22外端上的第二固定翼滑槽221和形成在第二活動(dòng)翼32內(nèi)端的第二活動(dòng)翼滑槽321。第二桿臂332的第一端可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在第二固定翼滑槽221內(nèi)，第二桿臂332的第二端可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在第二活動(dòng)翼滑槽321內(nèi)。

飛機(jī)100在高空飛行時(shí)，第一桿臂331的一部分插接在第一固定翼滑槽211內(nèi)，其余部分插接在第一活動(dòng)翼滑槽311內(nèi)。第二桿臂332的一部分插接在第二固定翼滑槽221內(nèi)，其余部分插接在第二活動(dòng)翼滑槽321內(nèi)，使飛行狀態(tài)時(shí)機(jī)翼的結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32的朝向機(jī)身10頭部的一側(cè)分別設(shè)有分布式推進(jìn)系統(tǒng)。

如圖6所示，在一些示例中，分布式推進(jìn)系統(tǒng)包括多個(gè)沿其展向間隔分布且可轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳34，活動(dòng)翼上的每個(gè)螺旋槳34的旋轉(zhuǎn)軸線同樣與對(duì)應(yīng)的安裝平面垂直。這里的“展向”是指第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32的長(zhǎng)度方向。

進(jìn)一步地，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32內(nèi)分別設(shè)有與機(jī)身10內(nèi)的飛行控制系統(tǒng)連接的發(fā)動(dòng)機(jī)37。發(fā)動(dòng)機(jī)37驅(qū)動(dòng)螺旋槳34轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生拉力。第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32可以根據(jù)飛機(jī)100的飛行狀態(tài)在展開位置與折疊位置之間移動(dòng)，操作方便。

由此，通過(guò)采用發(fā)動(dòng)機(jī)37驅(qū)動(dòng)活動(dòng)翼上的螺旋槳34轉(zhuǎn)動(dòng)，再加上氣動(dòng)舵面314的配合作用，無(wú)需活動(dòng)翼與固定翼20之間采用額外的展開、折疊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

在一些可選的實(shí)施例中，分布式推進(jìn)系統(tǒng)包括多個(gè)沿其展向間隔分布且可轉(zhuǎn)動(dòng)的涵道式推進(jìn)裝置，例如涵道式風(fēng)扇螺旋槳。

在一些可選的實(shí)施例中，分布式推進(jìn)系統(tǒng)包括多個(gè)沿其展向間隔分布的噴氣式推進(jìn)裝置，例如渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)或者渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明又一個(gè)實(shí)施例，如圖6所示，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32的朝向機(jī)身10尾部的一側(cè)，即活動(dòng)翼的后緣設(shè)有氣動(dòng)舵面314，第一活動(dòng)翼31和第二活動(dòng)翼32上的氣動(dòng)舵面314采用作動(dòng)器(例如電作動(dòng)器或液壓作動(dòng)器)驅(qū)動(dòng)，其中，作動(dòng)器與機(jī)身10上的飛行控制系統(tǒng)連接。若采用電作動(dòng)器驅(qū)動(dòng)氣動(dòng)舵面314，無(wú)需活動(dòng)翼與固定翼20之間采用液壓油管路連接，可以簡(jiǎn)化活動(dòng)翼等結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的活動(dòng)翼的展開/折疊動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)均依靠活動(dòng)翼的氣動(dòng)舵面314偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生的氣動(dòng)力和力矩以及分布式推進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)生的推力差和力矩偏轉(zhuǎn)與調(diào)整進(jìn)行，可以避免額外能源與機(jī)構(gòu)的引入，并可降低連桿機(jī)構(gòu)的載荷。

根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的實(shí)施例，機(jī)身10尾部設(shè)有垂直尾翼35和水平尾翼36。由此保證飛機(jī)100的平衡，實(shí)現(xiàn)操縱飛機(jī)100進(jìn)行機(jī)動(dòng)飛行。

下面結(jié)合圖7和圖8詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)100的第一活動(dòng)翼31/第二活動(dòng)翼32在展開位置與折疊位置之間移動(dòng)的原理。

本發(fā)明提出一種全新概念的活動(dòng)翼的折疊展開方式，以使超大弦比機(jī)翼布局得以實(shí)現(xiàn)，并結(jié)合自展開技術(shù)，綜合應(yīng)用推進(jìn)、氣動(dòng)、飛行控制技術(shù)，使機(jī)翼折疊與展開時(shí)無(wú)需額外機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，簡(jiǎn)單可靠。

具體地，圖7示出了活動(dòng)翼展開過(guò)程中的氣動(dòng)舵面314的姿態(tài)，每個(gè)活動(dòng)翼可以看作是有限自由度的大展弦比平直飛翼，通過(guò)桿臂(如圖7中的第一桿臂331)與固定翼20連接，并且活動(dòng)翼通過(guò)電纜與機(jī)身10電氣、飛控系統(tǒng)連接，全機(jī)可看作是大展弦比飛機(jī)100與左翼312、右翼313兩側(cè)的大展弦比平直翼組成的組合式飛行器。

為研究活動(dòng)翼的運(yùn)動(dòng)，首先將固定翼20看作固定點(diǎn)，研究活動(dòng)翼相對(duì)于固定翼20的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。最后在活動(dòng)翼相對(duì)運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上疊加機(jī)身10以及固定翼20的運(yùn)動(dòng)，得到活動(dòng)翼的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

下面以第一活動(dòng)翼31為例進(jìn)行描述，如圖7和圖8所示，第一活動(dòng)翼31在展開過(guò)程中，第一桿臂的a端繞固定翼20支點(diǎn)，沿與機(jī)身10的軸向平行的軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。第一活動(dòng)翼31的中心繞第一桿臂331的b端鉸接點(diǎn)，沿與機(jī)身10的軸向(如圖7所示的前后方向)平行的軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。第一活動(dòng)翼31在與機(jī)身10的軸向垂直的平面內(nèi)平動(dòng)。

第一活動(dòng)翼31的左翼312、右翼313上分別設(shè)有氣動(dòng)舵面314，第一活動(dòng)翼31的左翼312、右翼313的氣動(dòng)舵面314同向偏轉(zhuǎn)時(shí)，可以提供向上的升力或向下的壓力。第一活動(dòng)翼31的左翼312、右翼313的氣動(dòng)舵面314差動(dòng)偏轉(zhuǎn)時(shí)，可以提供滾轉(zhuǎn)力矩以及側(cè)力。

第一活動(dòng)翼31展開過(guò)程中，通過(guò)氣動(dòng)舵面314偏轉(zhuǎn)的俯仰控制力矩，可以消除第一活動(dòng)翼31的中點(diǎn)與第一桿臂331的b端鉸接點(diǎn)沿與左右方向平行的軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)第一活動(dòng)翼31左右兩側(cè)的螺旋槳34的力矩，可以消除第一活動(dòng)翼31的中點(diǎn)與第一桿臂331的b端鉸接點(diǎn)沿與上下方向平行的軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)。

圖8示出了第一活動(dòng)翼31的自展開過(guò)程，其中(1)示出了第一活動(dòng)翼31的折疊狀態(tài)，(11)示出了第一活動(dòng)翼31完全展開時(shí)的狀態(tài)，(2)-(10)示出了第一活動(dòng)翼31從折疊位置向展開位置移動(dòng)的過(guò)渡狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于自展開折疊翼技術(shù)的超大展弦比飛機(jī)100的活動(dòng)翼主要通過(guò)氣動(dòng)舵面314控制和分布式推進(jìn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自展開，其設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)在于協(xié)調(diào)活動(dòng)翼與固定翼20之間的多體運(yùn)動(dòng)。總體設(shè)計(jì)所需要考慮展開過(guò)程中的質(zhì)心變化、升力以及升力中心變化、推力線變化等對(duì)飛機(jī)100穩(wěn)定性和操縱性的影響。活動(dòng)翼應(yīng)安裝飛行姿態(tài)測(cè)量與飛行控制設(shè)備，活動(dòng)翼飛行控制系統(tǒng)與機(jī)身10飛行控制系統(tǒng)協(xié)同工作，完成三體組合式飛行器限制自由度的展開與折疊操縱。所述飛機(jī)100可以應(yīng)用于高空長(zhǎng)航時(shí)偵察機(jī)，也可推廣應(yīng)用于運(yùn)輸機(jī)、預(yù)警機(jī)、加油機(jī)等平臺(tái)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的飛機(jī)100的其他構(gòu)成以及操作對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言都是已知的，這里不再詳細(xì)描述。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示意性實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。