【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及飞行减阻领域，具体地，本专利技术涉及一种飞行器尾部和包括这种飞行器尾部的飞行器。
技术介绍
1、附面层吸入是目前商用飞行器减阻增效的热门方向，其通过吸入附面层内的弱动能气流来提高发动机的推进效率，同时将带附面层吸入的动力系统(即边界层吸入发动机，bli发动机)布置在飞行器尾部，通过尾迹填充来降低飞行器的阻力。在未来愈加重视经济，绿色，高效的商用飞行器市场，能带来减阻经济收益的附面层吸入动力系统是提升飞行器竞争力的重要手段。
2、然而，现今常规的配备bli发动机的飞行器大多存在进气流量匹配问题、进气畸变问题以及尾部发动机的擦地风险高的问题。具体地，如图10所示，常规的bli发动机3’所采用的气动构型使得风扇整流罩31’附近的气流速度较高，然而，经过其中心锥32’的气流的流速相对较低。这意味着现有技术的bli发动机的进气流量与风扇进出口面积匹配不佳。此外，现今常用的飞行器尾部的尾翼布局为常规型布局，即如图8所示，在这种布局中，成对的水平尾翼2’分别从机尾主体1’大致水平地远离机尾主体1’延伸，而一个垂直尾翼4’在机尾主体1’上定位在成对的水平尾翼2’中间，并向上远离机尾主体1’延伸。这样，当飞行器因飞行或滑行而向前运动时，流经机尾主体1’的气流会被垂直尾翼4’分裂，从而导致有多股气流进入处于机尾主体1’尾端处的bli发动机3’，引起进气畸变问题，导致附面层吸入效果不理想。最后，仍如图8所示，现今常规的带bli发动机的飞行器尾部100’构造成将bli发动机3’安装在机尾主体1’的尾端处，这使得bli发动机的最
3、因此，需要提供一种改进的飞行器尾部，其能够解决上述现有技术中存在的问题和缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种飞行器尾部，其改进了气动构型，降低了尾部动力风扇的擦地风险，改善了附面层吸入效果。
2、根据本专利技术，提出了一种飞行器尾部，包括：机尾主体，该机尾主体大致沿纵向方向延伸；成对的水平尾翼，该对水平尾翼分别从机尾主体两侧延伸而出，大致沿水平平面延伸；动力风扇，该动力风扇布置成在机尾主体的尾端处，动力风扇位于水平尾翼的后侧；其中，飞行器尾部还包括成对的垂直尾翼，该垂直尾翼相对于动力风扇的回转轴线对称地设置在成对的水平尾翼处，并大致垂直于水平尾翼延伸。本专利技术的飞行器尾部采用h型尾翼构造，使得流经尾部主体的气流不再被垂直尾翼分割，即垂直尾翼不再影响动力风扇的进气。这样，解决了进气畸变问题，改善了飞行器尾部，尤其是动力风扇的尾椎处的气流分离情况。此外，这种构型还有助于提升流经动力风扇的流量，改善附面层吸入效果。
3、根据本专利技术的一个方面，垂直尾翼的下缘处于动力风扇的底部的下方。这样，垂直尾翼的擦地角度会比动力风扇的擦地角度低，从而消除了动力风扇擦地的风险。较佳地，在垂直尾翼的下缘处设置保护衬套以防垂直尾翼在擦地时受到较大损伤。
4、根据本专利技术的一个方面，成对的垂直尾翼分别处于成对的水平尾翼的远离机尾主体的端部处，其中，成对的垂直尾翼中的每一个的下缘处于成对的水平尾翼中的对应一个的下方。
5、根据本专利技术的一个方面，动力风扇与机尾主体同轴布置。
6、根据本专利技术的一个方面，动力风扇具有中心锥，中心锥沿纵向方向依次包括第一部段和第二部段，其中，第一部段的直径沿纵向方向渐增，并且第二部段的直径沿纵向方向渐缩。此外，动力风扇具有围绕中心锥布置的风扇整流罩，其中，风扇整流罩的外轮廓沿纵向方向渐缩。动力风扇的这种气动构型促使气流以更快的速度流经动力风扇，从而达到改善流场品质，提升推进效率的目的。
7、根据本专利技术的一个方面，每个垂直尾翼的上缘到其对应水平尾翼端部的距离大于每个垂直尾翼的下缘到其对应水平尾翼端部的距离。
8、根据本专利技术的一个方面，飞行器尾部还包括成对的升降舵，成对的升降舵中的每一个安装到成对水平尾翼中的对应一个，包括靠近机尾主体的第一端和与第一端相反的第二端，其中，第一端与机尾主体之间的沿横向方向的距离大于第二端与对应的垂直尾翼之间的沿横向方向的距离。换言之，升降舵布置成更靠近垂直尾翼。这种布置使得升降舵能够避开飞行器尾部的动力风扇的入口气流，避免对进气造成影响。
9、根据本专利技术的一个方面，机尾主体沿纵向方向渐缩。这样能够较高程度地增大飞行器尾部的动力风扇的进气口的流道面积，有利于动力风扇执行附面层吸入功能。
10、本专利技术还涉及一种飞行器，该飞行器包括根据前述变型中一个所述的飞行器尾部。
11、本专利技术的飞行器尾部采用h型尾翼布局，将成对的竖直尾翼分别设置在成对的水平尾翼的远离机尾主体的端部处，而非设置在机尾主体处。这样，流经机尾主体的气流不再被割裂，进入动力风扇的气流不再紊乱，有效减少了飞行器尾椎处的气流分离现象。此外，本专利技术的动力风扇设计成风扇整流罩沿从机头到机尾的方向渐缩，并且中心锥成形为纺锤形状，使得动力风扇的气动性能更好，进气流量更大，改善了流量匹配。最后，本专利技术的飞行器尾部将垂直尾翼的最下缘定位成低于动力风扇的最下缘，使得即使飞行器意外拉抬超过最大迎角导致机尾有部件存在擦地风险，也将是垂直尾翼擦地而非动力风扇擦地飞行器，从而避免了高昂的维修成本。
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1.一种飞行器尾部，包括：
2.根据权利要求1所述的飞行器尾部，其特征在于，所述垂直尾翼的下缘处于所述动力风扇的底部的下方。
3.根据权利要求1或2所述的飞行器尾部，其特征在于，所述成对的垂直尾翼分别处于所述成对的水平尾翼的远离所述机尾主体的端部处，
4.根据权利要求1所述的飞行器尾部，其特征在于，所述动力风扇与所述机尾主体同轴布置。
5.根据权利要求1或4所述的飞行器尾部，其特征在于，所述动力风扇具有中心锥，所述中心锥沿所述纵向方向依次包括第一部段和第二部段，其中，
6.根据权利要求5所述的飞行器尾部，其特征在于，所述动力风扇具有围绕所述中心锥布置的风扇整流罩，其中，所述风扇整流罩的外轮廓沿所述纵向方向渐缩。
7.根据权利要求3所述的飞行器尾部，其特征在于，每个所述垂直尾翼的上缘到其对应水平尾翼端部的距离大于每个所述垂直尾翼的下缘到其对应水平尾翼端部的距离。
8.根据权利要求1所述的飞行器尾部，其特征在于，所述飞行器尾部还包括成对的升降舵，所述成对的升降舵中的每一个安装到所述成对水平尾翼中的对应
9.根据权利要求1所述的飞行器尾部，其特征在于，所述机尾主体沿所述纵向方向渐缩。
10.一种飞行器，所述飞行器包括根据权利要求1至9中任一项所述的飞行器尾部。
...【技术特征摘要】
1.一种飞行器尾部，包括：
2.根据权利要求1所述的飞行器尾部，其特征在于，所述垂直尾翼的下缘处于所述动力风扇的底部的下方。
3.根据权利要求1或2所述的飞行器尾部，其特征在于，所述成对的垂直尾翼分别处于所述成对的水平尾翼的远离所述机尾主体的端部处，
4.根据权利要求1所述的飞行器尾部，其特征在于，所述动力风扇与所述机尾主体同轴布置。
5.根据权利要求1或4所述的飞行器尾部，其特征在于，所述动力风扇具有中心锥，所述中心锥沿所述纵向方向依次包括第一部段和第二部段，其中，
6.根据权利要求5所述的飞行器尾部，其特征在于，所述动力风扇具有围绕所述中心锥布置的风扇整流罩，其中，所述风扇整流罩的外轮廓沿所述纵向方向渐...
【专利技术属性】
技术研发人员：李锦烨，王祁旻，王力，吴大卫，严凡非，谭兆光，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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