CN107226199A - 一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于水平起降高超声速飞行器技术领域，具体涉及一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置。本发明包括机体、前舱门体襟翼、后舱门体襟翼和主起落架。主起落架布置在飞行器机体质心附近，将飞行器主起落架舱门横开，前、后舱门开启后作为前舱门体襟翼和后舱门体襟翼。本发明解决了现有水平起降高超声速飞行器难以同时保障良好的高速飞行性能和良好的低速飞行性能的技术问题，实现利用舱门对飞行器进行辅助控制的功能，提升了飞行器的控制能力。

Description

一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置

技术领域

本发明属于水平起降高超声速飞行器技术领域，具体涉及一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置。

背景技术

水平起降高超声速飞行器是一种可以从地面跑道水平起飞、降落，能够在临近空间高超声速远程飞行的吸气式可重复使用高超声速飞行器。飞行器既需要具有良好的高超声速飞行性能，还需要兼顾较好的低速飞行性能，以满足起降及爬升飞行状态的需求。

在飞行器气动外形一定的条件下，飞行器的低速气动特性与高速气动特性相矛盾。为保证良好的高超声速气动特性，目前国外的HyFly计划和X-51A等高超声速巡航飞行器主要采用火箭助推的方式，将飞行器加速到较高马赫数，但并未考虑飞行器的低速性能，不能适用于水平起降高超声速飞行器。针对水平起降高超声速飞行器，美国、俄罗斯、德国、日本等在设计过程中，为兼顾飞行器低速飞行性能，增加了飞行器的气动升力面积，但随之造成了对高超声速飞行气动特性的不利影响，如Skylon，Quicksat等。

目前，高超声速飞行器设计过程中，为减少波阻，主翼翼面采用大后掠、小展弦的布局，位置靠后，并采用后缘舵，控制效率低，不能布置传统航空飞行器的襟翼，需要依靠其他设计增加起飞及降落过程中的升力。

常规起落架舱门设计为沿飞行器向两侧开启的方式，以减小飞行时产生的气动阻力，无其它设计考虑。将起落架舱门设计为沿飞行器向前后侧开启的方式，在飞行器起飞和降落阶段可当作襟翼使用，增加飞行器的升力和控制能力。飞行器起飞后起落架舱门关闭，不影响高速飞行阶段的气动性能。

发明内容

本发明需要解决的技术问题为：水平起降高超声速飞行器难以同时保障良好的高速飞行性能和良好的低速飞行性能。

本发明采用了如下技术方案：

本发明的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，包括机体和主起落架，主起落架设置于机体下方，还包括前舱门体襟翼和后舱门体襟翼；主起落架布置在飞行器机体质心附近，将飞行器主起落架舱门向机头机尾方向打开，前、后舱门开启后作为前舱门体襟翼和后舱门体襟翼。

所述前舱门体襟翼和后舱门体襟翼均沿飞行器法向向下开启。

飞行器停机时，所述前舱门体襟翼处于沿飞行器前向开启状态，后舱门体襟翼处于沿飞行器后向开启状态，舱门完全打开，主起落架处于伸出状态。

飞行器滑跑起飞过程中，前舱门体襟翼减小开启角度，分段向下偏转；后舱门体襟翼分段向下偏转。

飞行器飞行过程中，所述主起落架收起，前舱门体襟翼和后舱门体襟翼关闭。

飞行器降落过程中，所述前舱门体襟翼和后舱门体襟翼开启，将主起落架放出；主起落架放出后，前舱门体襟翼和后舱门体襟翼提高飞行器升力；在飞行器着陆滑跑阶段，前舱门体襟翼偏转作为最大阻力面积进行减速，至飞行器停机。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化设计，能够适用于水平起降的高超声速飞行器，同时保障了良好的低速飞行性能；

(2)本发明的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，实现高超声速飞行器起降过程升力系数提高5％-12％，提高高超声速飞行段的气动性能；

(3)本发明的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，实现利用舱门对飞行器进行辅助控制的功能，提升了飞行器的控制能力。

附图说明

图1为本发明所提供的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置三维示意图；

图2为本发明所提供的前、后舱门体/襟翼增升示意图；

图3为本发明与常规起落架舱飞行器升力系数对比图。

图中：1-机体、2-前舱门体襟翼、3-后舱门体襟翼、4-主起落架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置作进一步说明。

如图1所示，本发明的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，包括机体1、前舱门体襟翼2、后舱门体襟翼3和主起落架4。主起落架4布置在飞行器机体1质心附近，将飞行器主起落架4舱门向飞行器机头、机尾方向打开，前、后舱门开启后作为前舱门体襟翼2和后舱门体襟翼3。

如图2所示，前舱门体襟翼2沿飞行器法向向下开启，与航空飞行器机翼后缘增升装置类似，作为飞行器增升装置的主要附件；后舱门体襟翼3沿飞行器法向向下开启，配合飞行器低速飞行时的俯仰角进行作动，提供附加机翼升力。

前舱门体襟翼2、后舱门体襟翼3和主起落架4采取相互独立的作动控制方案，在飞行器不同状态中前舱门体襟翼2、后舱门体襟翼3和主起落架4的控制方案如下：

(1)飞行器停机时，前舱门体襟翼2处于沿飞行器轴向向机头方向开启状态，后舱门体襟翼3处于沿飞行器轴向向机尾启状态，舱门完全打开，主起落架4处于伸出状态；

(2)飞行器滑跑起飞过程中，前舱门体襟翼2分段向下偏转，形成飞行器体襟翼；后舱门体襟翼3分段向下偏转形成飞行器体襟翼。前舱门体襟翼2和后舱门体襟翼3偏转角度根据飞行器对升力及控制的需求进行相应调整，保证飞行器具有足够的起飞升力和控制能力；

(3)飞行器飞行过程中，主起落架4收起，前舱门体襟翼2和后舱门体襟翼3关闭，以保证飞行器气动外形平滑；

(4)飞行器降落过程中，前舱门体襟翼2和后舱门体襟翼3开启，将主起落架4放出；主起落架4放出后，前舱门体襟翼2和后舱门体襟翼3提高飞行器升力；在飞行器着陆滑跑阶段，前舱门2偏转作为最大阻力面积进行减速，至飞行器停机。

如图3所示，有、无舱门体襟翼升力系数对比图显示，本发明能够显著提高升力系数。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (6)

1.一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，包括机体(1)和主起落架(4)，主起落架设置于机体(1)下方，其特征在于：还包括前舱门体襟翼(2)和后舱门体襟翼(3)；主起落架(4)布置在飞行器机体(1)质心附近，将飞行器主起落架(4)舱门向机头机尾方向打开，前、后舱门开启后作为前舱门体襟翼(2)和后舱门体襟翼(3)。

2.根据权利要求1所述的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，其特征在于：所述前舱门体襟翼(2)和后舱门体襟翼(3)均沿飞行器法向向下开启。

3.根据权利要求1或2所述的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，其特征在于：飞行器停机时，所述前舱门体襟翼(2)处于沿飞行器前向开启状态，后舱门体襟翼(3)处于沿飞行器后向开启状态，舱门完全打开，主起落架(4)处于伸出状态。

4.根据权利要求1或2所述的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，其特征在于：飞行器滑跑起飞过程中，前舱门体襟翼(2)减小开启角度，分段向下偏转；后舱门体襟翼(3)分段向下偏转。

5.根据权利要求1或2所述的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，其特征在于：飞行器飞行过程中，所述主起落架(4)收起，前舱门体襟翼(2)和后舱门体襟翼(3)关闭。

6.根据权利要求1或2所述的一种水平起降飞行器起落架舱门/体襟翼一体化装置，其特征在于：飞行器降落过程中，所述前舱门体襟翼(2)和后舱门体襟翼(3)开启，将主起落架(4)放出；主起落架(4)放出后，前舱门体襟翼(2)和后舱门体襟翼(3)提高飞行器升力；在飞行器着陆滑跑阶段，前舱门体襟翼(2)偏转作为最大阻力面积进行减速，至飞行器停机。