飞行器结构制造技术

一种飞行器结构(10)，包括：机身(24)；第一前机翼和第二前机翼(20、22)，安装到所述机身(24)的相对侧和/或从所述机身的相对侧延伸；连续的后翼展(34)，限定第一后机翼和第二后机翼(30、32)以及中心静止连接部分(36)；第一机翼连接构件(42)，在第一前机翼(20)与第一后机翼(30)之间延伸；第二机翼连接构件(42)，在第二前机翼(22)与第二后机翼(32)之间延伸；其中，后翼展(34)由居中定位的V型尾部接合部支撑，所述V型尾部接合部由第一成角度倾斜的臂和第二成角度倾斜的臂(100、110)限定；各自具有旋翼的第一电动马达和第二电动马达被安装到每个机翼(20、22、30、32)，每个旋翼在用于竖直飞行的第一配置与用于向前飞行的第二配置之间枢转。之间枢转。之间枢转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】飞行器结构


[0001]本公开涉及一种飞行器结构。特别地，本专利技术涉及一种用于盒式机翼飞行器的改进结构，更特别地涉及竖直起降(VTOL)盒式机翼飞行器的改进结构。然而，应该理解，本文公开的改进结构可以应用于其它飞行器类型。

技术介绍

[0002]气动弹性涉及作用在暴露于流体流的弹性本体上的惯性力、弹力和气动力之间的相互作用。气动弹性的一个具体方面被称为“颤振”。颤振涉及可导致飞行器毁坏的不受约束的振动。当设计飞行器结构时，必须将颤振纳入考虑。
[0003]颤振涉及由本体的偏转与由流体流所施加的力之间的反馈引起的弹性结构在流体流内的动态不稳定性。在线性系统中，“颤振点”是这样的点，在该点处，结构经历简谐运动
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零净阻尼
‑
并且因此净阻尼的任何进一步的降低将导致自振荡和最终的故障。
[0004]暴露于气动力的结构(包括机翼和翼型(aerofoil))必须在已知参数内仔细设计以避免颤振。改变飞行器的质量分布或一个部件的刚度可能在明显不相关的气动部件中引发颤振。颤振可能会不受控制地发展并且造成飞行器的严重损坏或毁坏。
[0005]质量分布和局部结构刚度的变化可被用于改变达到颤振点的飞行器飞行速度。实际上，飞行器必须以使得飞行器不在颤振点处或颤振点附近运行的方式设计。
[0006]然而，设计飞行器以避免由于颤振引起的灾难性故障可能是具有挑战性的，因为一个参数的小变化可能会对飞行器结构在不同飞行速度和状况下反应的方式具有实质性影响。
[0007]用于降低颤振点故障的一种风险的方法是将最大飞行速度限制到显著低于将遭遇颤振点的速度的水平。然而，这可能是不切实际的，并且实际上这可能会由于不期望地限制了最大速度而不利地影响给定飞行器设计的商业可行性。
[0008]降低飞行器以颤振速度或接近颤振速度运行的风险的另一种措施是增加机身(特别是机翼)的刚度。虽然刚度的这种增加可能提高飞行器在没有达到颤振点的情况下能够安全运行的最大运行速度，但是缺点是刚度的增加通常与重量的增加相关联。这具有的缺点在于减少了飞行器能够携带的最大有效载荷，不幸的是，这减少了能够运输的人员的数量或货物的重量。同样，这种有效载荷的减少是不期望的，并且可能对所提出的飞行器设计的整体商业可行性具有不利影响。
[0009]盒式机翼飞行器或闭合机翼飞行器是特定类型的飞行器，其中在飞行器的每一侧上通常存在两个机翼，这两个机翼通过支柱/支架或每个翼梢处或翼梢附近的小翼相互连接，使得在飞行器的每一侧上，前机翼和后机翼(或替代地，上机翼和下机翼)(除了与机身的连接之外还)利用机械连接彼此固定。
[0010]盒式机翼结构可以提供附加的机翼刚度，这对于颤振是有益的。然而，存在与盒式机翼飞行器相关联的特定问题和挑战。
[0011]如果盒式机翼飞行器具有安装到每个机翼的旋翼，则存在的问题是，由于前旋翼
的尾流有效地穿过后旋翼，因此穿过安装到前机翼的旋翼的气流可能会对安装到后机翼的旋翼产生不利影响。这样，在前机翼和后机翼的旋翼的扫掠区域之间的任何竖直重叠都可能产生噪音并且在空气动力学上也是低效的。
[0012]在某些盒式机翼飞行器中，后机翼直接安装至飞行器的机身。这种布置提高了后机翼的刚度，这有利于提高颤振点。然而，这种安装布置通常减小前机翼与后机翼之间的竖直间隙，潜在地导致前机翼的旋翼和后机翼的旋翼的扫掠区域之间的上述不期望的重叠。此外，由于可用于产生升力的机翼的长度减小，后机翼到机身的安装布置导致组合的后翼展(wing span)的中心部分在空气动力学上低效。
[0013]为了克服上述缺点，已知的是，以竖直“T”型连接将后机翼固定到机身，这将后机翼与机身物理地且竖直地分离。这有助于升高后机翼，并因此增大前机翼与后机翼之间的竖直间隙。这也增加了机翼用于产生升力的可用空气动力学长度。然而，T型连接对于颤振不是最佳的，因为在这种布置中后机翼安装的刚度降低。因此，上述颤振问题在这种布置中可能是有问题的，其可能不期望地降低飞行器在低于颤振点下能运行的最大速度。
[0014]WO2019/211875公开了一种混合式竖直起降飞行器。在该公开文本中公开的飞行器中，存在用于不同飞行状态(例如，起飞和向前飞行)的单独旋翼，使得旋翼中的十个被固定以用于竖直起降，并且旋翼中的两个倾斜以用于巡航/向前飞行。
[0015]WO 2019/211875公开了一种关于后翼展的V型尾部安装布置，其利用两个成角度偏移的臂安装到机身的后部。该系统的一个缺点是，后机翼的翼展(span，跨度)不连续，并且由于与机身的V型尾部连接而被缩短，这是不期望的，因为其由于不存在后翼展的中心部分且后翼展由两个独立的机翼组成而减少了可用于产生升力的机翼的长度。
[0016]专利技术目的
[0017]本专利技术的目的是基本上克服或至少改善上述缺点中的一个或多个，或提供有用的替代方案。

技术实现思路

[0018]本专利技术提供一种飞行器结构，包括：
[0019]机身；
[0020]第一前机翼和第二前机翼，安装到机身的相对侧和/或从机身的相对侧延伸，
[0021]连续的后翼展，限定第一后机翼和第二后机翼以及中心静止连接部分，
[0022]第一机翼连接构件，在第一前机翼与第一后机翼之间延伸，
[0023]第二机翼连接构件，在第二前机翼与第二后机翼之间延伸，
[0024]其中，后翼展由居中定位的V型尾部接合部支撑，该V型尾部接合部由第一成角度倾斜的臂和第二成角度倾斜的臂限定，
[0025]均具有旋翼的第一电动马达和第二电动马达被安装到每个机翼，每个旋翼在用于竖直飞行的第一配置与用于向前飞行的第二配置之间枢转。
[0026]第一成角度倾斜的臂和第二成角度倾斜的臂中的每个优选地具有固定到机身的近端和固定到后翼展的远端。
[0027]第一成角度倾斜的臂和第二成角度倾斜的臂中的每个优选地具有固定到共同的后机翼支撑件的近端和固定到后翼展的远端，后机翼支撑件固定到机身。
[0028]翼展比优选在大约0.088至0.105的范围内，该翼展比被定义为以下的比：
[0029][0030]第一成角度倾斜的臂和第二成角度倾斜的臂优选地安装到机身的后隔离壁，并且尾椎安装到后隔离壁，尾椎覆盖每个臂的至少最下部。
[0031]每个臂优选地具有位于尾椎内的近侧安装部分和在尾椎上方延伸的远侧暴露部分。
[0032]远侧暴露部分优选地具有位于前缘上的气动整流罩。
[0033]气动屏蔽件优选地位于每个臂的远侧暴露部分向上延伸得超过机身的接合部处。
附图说明
[0034]现在将参照附图通过特定示例来描述本专利技术的优选实施例，其中：
[0035]图1是根据本专利技术的飞行器的前立体图；
[0036]图2是图1的飞行器的前视图；
[0037]图3是示出V型尾部组件与机身之间的相交部的局部立体细节图；
[0038]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种飞行器结构，包括：机身；第一前机翼和第二前机翼，安装到所述机身的相对侧和/或从所述机身的相对侧延伸，连续的后翼展，限定第一后机翼和第二后机翼以及中心静止连接部分，第一机翼连接构件，在所述第一前机翼与所述第一后机翼之间延伸，第二机翼连接构件，在所述第二前机翼与所述第二后机翼之间延伸，其中，所述后翼展由居中定位的V型尾部接合部支撑，所述V型尾部接合部由第一成角度倾斜的臂和第二成角度倾斜的臂限定，第一电动马达和第二电动马达，均具有旋翼，被安装到每个机翼，每个旋翼在用于竖直飞行的第一配置与用于向前飞行的第二配置之间枢转。2.根据权利要求1所述的飞行器结构，其中，所述第一成角度倾斜的臂和所述第二成角度倾斜的臂中的每个具有固定到所述机身的近端和固定到所述后翼展的所述中心静止连接部分的远端。3.根据权利要求1所述的飞行器结构，其中，所述第一成角度倾斜的臂和所述第二成角度倾斜的臂中的每个具有固定到共同的后机翼支撑件的近端和固定到所述后翼展的远端，所述后机翼支撑件固定到所述机身。...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：艾姆索创新私人有限公司，
类型：发明
国别省市：