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作品:王建钧之倾斜翼(直升)飞机

http://jczs.sina.com.cn 2006年09月15日 21:00 新浪军事
作品:王建钧之倾斜翼(直升)飞机

王建钧之倾斜翼(直升)飞机

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  王建钧

  倾斜翼(直升)飞机

  倾斜翼直升飞机简称“倾斜翼飞机”,源于中国第200610049963.6号专利申请案。倾斜翼飞机是一种未来的飞机,因为在此之前并无先例;倾斜翼飞机是一种现代的飞机,因
为它很容易结合现有的飞机实现产业化;倾斜翼飞机是一种实用的飞机,因为它即具有直升机的机动性,又具有固定翼飞机较大水平飞行速度的特点。相对普通飞机,它对起降场地要求低,用途广泛;相对倾斜旋翼飞机,它结构简单、造价低,易于普及应用。

  一、倾斜翼飞机与倾斜旋翼飞机的区别

  1、倾斜旋翼飞机属于固定翼飞机;而倾斜翼飞机属于非固定翼飞机。

  2、倾斜旋翼飞机是在飞机固定的机翼上安置了可倾斜的旋翼及其动力装置;倾斜翼飞机则是在飞机机身上安置了可倾斜的机翼,而旋翼及其动力装置固定在机翼上。

  二、倾斜翼飞机之特点

  1、倾斜翼飞机与倾斜旋翼飞机一样具有垂直/短距离起降的功能。这使得它同时具有直升机的机动性和固定翼飞机的大水平速度的特点。

  2、气动力布局特点:如附图《倾斜旋翼飞机与倾斜翼飞机气动力布局对比》所示,倾斜旋翼飞机在垂直/短距离起降时,其旋翼与机翼之间会产生一个相互作用力(内耗),从而损失了很大比例的升力;而倾斜翼飞机则没有这种内耗,在配制同样旋翼及其动力装置的情况下,倾斜翼飞机可以获得更大的实际升力。所以,倾斜翼飞机的气动力布局更合理。

  3、垂直起降过程中的平衡控制特点:在飞机的左右平衡方面,倾斜翼飞机与倾斜旋翼飞机是相同的。而飞机的前后平衡方面,倾斜旋翼飞机是通过调节旋翼在机翼翼端的水平位置来实现的,由于其气动力布局的特殊性,其翼端的宽度都设计的比较小,因此其调节前后平衡的能力比较差(在实际使用中要非常注意飞机荷载的均匀分布及其稳定性);而倾斜翼飞机是通过调节机翼在机身的前后位置来实现飞机的前后平衡,其调节范围可以数倍于倾斜旋翼飞机,因此倾斜翼飞机在垂直起降时的前后平衡能力远远大于倾斜旋翼飞机。

  4、垂直起降过程方向(左旋右转)调节的特点:倾斜翼飞机是通过调节左右副翼的摆角来实现飞机的方向(左旋右转)调节;而倾斜旋翼飞机则是通过分别调节左右旋翼的倾斜角度来实现的。调节副翼的摆角显然比调节旋翼的倾斜角度更方便、操纵性更好飞机的响应速度也更快。

  5、飞机的荷载能力特点:首先,在同样配制的情况下,倾斜翼飞机具有更大的实际升力,也就是具有更大的荷载能力;其次,由于倾斜翼飞机决定它可以配制更大面积的机翼,所以它在水平飞行时也具有更强的荷载能力。

  6、飞机结构简单、造价低的特点:倾斜旋翼飞机需要两套能够各种独立控制的倾斜装置及其控制机构;而在达到同样效果甚至更好效果的情况下,倾斜翼飞机只要一套倾斜

  装置及其控制机构。所以,倾斜翼飞机的结构更简单、造价更低(略高于同规模的普通飞机),易于普及应用。另外,飞机在垂直起降过程中的前后位移控制和左右位移控制方面,两种飞机的控制原理和方法基本相同。而在水平飞行时,两种飞机与普通飞机的飞行原理和控制方法是相同的。

  三、倾斜翼飞机的应用

  1、支线飞机和大型公务机

  倾斜翼飞机的垂直起降功能能够充分利用简易场地起降,这样就能够使得偏远地区、小海岛、深山区的通航乃至开通支线航班成为可能,且场地建设成本低廉。大型公务机也可以停泊在使用单位附近的场所,避免了使用者通过乘坐汽车或直升机至机场转乘公务机的过程,而直接由单位停机坪乘坐公务机。这样既可免除转乘之烦,又能够减缓机场交通繁忙的压力(包含飞机起降的压力)。

  2、私人飞机和小型公务机

  倾斜翼飞机的垂直起降功能同样能够使得缺乏大型专用场地的私人购买和使用私人飞机成为可能;而小型公务机则可以直接在公司大楼的屋顶起降。

  3、无人机

  无人机在当前的应用中,安全回收始终是一个难题。倾斜翼飞机的垂直起降功能不仅解决了无人机回收的难题,同时解决了无人机起飞的问题(它几乎可以在任何场所起飞)。这样,便于更小的单位利用无人机这种现代的先进工具解决更多问题。倾斜翼飞机的荷载能力特点特别适合无人机的应用:当无人机起飞时,除了荷载和飞机自重外,还需要携带相当数量的燃料;当无人机返回时,其携带的大多数燃料已经消耗,飞机的总重量已经大大下降,可控制在其垂直升力范围内。这样,当飞机起飞重量大于其垂直升力时,可以在机场的跑道起飞或者通过弹射装置辅助“发射”起飞,而在返回时则可以利用其垂直降落功能在任何场地安全回收(或就近安全回收)。同时,更利于大型无人机从基地向远距离的前方作业场所(特别是无起降跑道的作业场所)转场,并且可以在前方作业场所自由作业,这样能够增加无人机的实际作业半径。

  4、航空模型

  倾斜翼飞机为航空模型爱好者提供了一种不需要特别场地就能够同样享受航模飞翔的感受,并且可以同时体验直升机和飞机两种飞行器的乐趣。它能够吸引航模爱好者、壮大航模爱好者的队伍,促进航模事业的发展。

  相关专题:中国创新杯第二届未来飞行器设计大赛

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