飞行器和飞行器的尾翼部分

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飞行器和飞行器的尾翼部分
申请号	CN201710076150.4	申请日	2017-02-13	公开(公告)号	CN107082120A	公开(公告)日	2017-08-22
申请人	MRA系统有限公司;			发明人	J.格洛弗; A.R.斯图尔特; A.布里泽-斯特林菲洛;
摘要	本发明公开一种飞行器。所述飞行器具有终止于尾翼的机身，以及从所述尾翼向上延伸的尾部。发动机支柱从所述尾翼延伸，发动机装在所述发动机支柱上，所述发动机支柱上具有可移动控制表面。
权利要求	1.一种飞行器，包括：机身，终止于尾翼；尾部，从所述尾翼向上延伸；发动机支柱，从所述尾翼延伸；发动机，安装到所述发动机支柱上；以及可移动控制表面，设置在所述发动机支柱上。 2.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述发动机支柱从所述尾翼横向延伸。 3.根据权利要求2所述的飞行器，其中所述尾部从所述尾翼垂直延伸。 4.根据权利要求3所述的飞行器，其中所述发动机支柱包括翼型横截面。 5.根据权利要求4所述的飞行器，其中所述翼型横截面终止于后缘，而所述可移动控制表面沿所述后缘设置。 6.根据权利要求5所述的飞行器，其中所述可移动控制表面限定所述后缘的至少一部分。 7.根据权利要求5所述的飞行器，其中所述可移动控制表面包括升降器或配平片中的至少一个。 8.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述发动机支柱包括翼型横截面，所述可移动控制表面限定所述翼型横截面后缘的至少一部分。 9.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述可移动控制表面包括升降器或配平片中的至少一个。 10.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述发动机支柱的至少一部分限定水平稳定器。 11.根据权利要求10所述的飞行器，进一步包括在所述发动机支柱相对侧上从发动机延伸的稳定器。 12.根据权利要求1所述的飞行器，其中，所述发动机包括直径大于3米的螺旋桨。 13.一种飞行器的尾翼部分，包括：尾翼；发动机支柱，从所述尾翼延伸，并且限定水平稳定器的至少一部分；发动机，安装到所述发动机支柱上，并且具有直径大于3米的螺旋桨；以及可移动控制表面，设置在所述水平稳定器和所述发动机支柱中的其中之一上。 14.根据权利要求13所述的尾翼部分，其中所述发动机支柱具有翼型横截面。 15.根据权利要求13所述的尾翼部分，其中，所述可移动控制表面限定所述水平稳定器后缘的至少一部分。 16.根据权利要求13所述的尾翼部分，其中所述可移动控制表面包括升降器或配平片中的至少一个。 17.根据权利要求13所述的尾翼部分，进一步包括在所述发动机支柱相对侧上从发动机延伸的稳定器。 18.一种飞行器的支柱部分，包括：发动机支柱，所述发动机支柱具有设置在其上的可移动控制表面，其中所述发动机支柱构造为从尾翼延伸，并且具有安装到其上的发动机。 19.根据权利要求18所述的支柱部分，其中所述可移动控制表面包括升降器或配平片中的至少一个。 20.根据权利要求19所述的支柱部分，其中所述发动机支柱包括翼型横截面，所述可移动控制表面限定所述翼型横截面后缘的至少一部分。
说明书全文	飞行器和飞行器的尾翼部分背景技术 [0001] 飞行器通常包括机身，以及从机身后部延伸的尾部。传统的T形尾翼可包括水平稳定器，用于提供保持飞行稳定性的下压力。但是，T形尾翼增加了整体飞行器重量，并且增加了气动阻力。 [0002] 传统的T形尾也可引起颤振。颤振是飞行器中发生的振动与结构固有频率相符的时现象，并且可以在没有适当阻尼的情况下增大。颤振进一步降低了飞行器的空气动力学效率，并且可以引起飞行器摇晃。发明内容 [0003] 一方面，本公开涉及一种飞行器，其包括终止于尾翼的机身，以及从所述尾翼向上延伸的尾部。发动机支柱从所述尾翼延伸，发动机装在所述发动机支柱上，所述发动机支柱上具有可移动控制表面。 [0004] 另一方面，本公开涉及飞行器的尾翼部分，包括从所述尾翼延伸的发动机支柱，其通过安装在所述发动机支柱上的发动机限定水平稳定器的至少一部分。在水平稳定器和发动机中的一个上设置了直径大于3米的螺旋桨和可移动控制表面。 [0005] 另一方面，本公开涉及飞行器的尾翼部分，包括从所述尾翼延伸的发动机支柱，其限定水平稳定器的至少一部分。安装到发动机支柱上的发动机外罩，与发动机外罩可旋转固定的稳定器以及可移动控制表面都设置在所述水平稳定器和所述稳定器中的一个上。附图说明 [0006] 在附图中： [0007] 图1是采用现有技术的飞行器的透视图。 [0008] 图2是根据本文所述的各方面，具有安装到发动机支柱的发动机的飞行器透视图。 [0009] 图3是根据本文所述的各方面，可用于飞行器上的发动机支柱的示例性构造俯视图。 [0010] 图4是根据本文所述的各方面，可用于飞行器上的发动机支柱的示例性构造俯视图。 [0011] 图5是根据本文所述的各方面，可用于飞行器上的发动机支柱的示例性构造俯视图。 [0012] 图6是根据本文所述的各方面，具有多个向元件开启的螺旋线的发动机透视图。具体实施方式 [0013] 本发明所述的实施例涉及其上安装有发动机的发动机支柱，可用于(例如)飞行器中。尽管该说明主要涉及在飞行器上的使用，但是本发明也适用于任何利用发动机支柱的车辆或环境。 [0014] 如图1所示，现有技术飞行器10包括机身12，其具有从其上向外延伸的机翼14。机身12终止于尾翼16，其具有从尾翼16向上延伸的尾部18。尾部18是T形尾翼，包括从尾部18的垂直部分21的各侧水平延伸的水平稳定器20。飞行器10包括至少一个连接到靠近飞行器10后部的尾翼16的发动机22。 [0015] 图2展示了飞行器110的示例性实施例，包括机身112，其具有从其上向外延伸的机翼114。尾部118从尾翼116垂直延伸，而发动机支柱124从尾翼116横向延伸。与现有技术飞行器10的尾部18不同，飞行器110的尾部118不包括水平稳定器。相反，其仅包括垂直稳定器121，其有助于增加飞行器的稳定性，并防止飞行器的机头从一侧向另一侧摆动或偏航。当垂直稳定器121控制偏航时，垂直稳定器121尾端处的方向舵123可用于改变偏航。 [0016] 将具有大直径(例如，范围为3–5米(10–15英尺))螺旋桨134的发动机122安装在尾翼116处需要将发动机122安装在与尾翼116距离相当大的地方，以便提供适当的螺旋桨叶尖间隙或外罩间隙。将发动机122安装到发动机支柱124上，使其距离可为发动机支柱124提供间隙，在该长度下，发动机124的至少一部分可限定位于尾翼116和发动机122之间的水平稳定器120。可选地，在发动机支柱的相对侧上从发动机122进一步延伸的是外侧翼段136，其安装到容纳发动机122的发动机外罩138上。 [0017] 发动机122可以是具有进气口、压缩机、燃烧器和涡轮机的任何飞行器发动机。尤其是，可以如上所述安装具有大直径螺旋桨、叶片或风扇进气口的发动机，例如涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴或涡轮风扇发动机。根据发动机和飞行器的类型，发动机的进气口部分可容纳在外罩138中或者向元件开启(图6)。 [0018] 观察图3，发动机支柱124包括从前缘126延伸到后缘128的翼型横截面。发动机支柱124的翼型横截面可设计为产生飞行器上下扰动所需的下压力，或在中距巡航飞行期间提供变桨稳定性(作为水平稳定器120发挥作用)。 [0019] 发动机支柱124和外侧翼段136两者都可设置为具有所述的升降器130。升降器130通过提供变化的偏移下压力(补偿由机翼114提供的阵风升力)来进一步控制飞行器的变桨扰动。 [0020] 对于升降器、配平片或外侧翼段的位置和包含情况，存在多种构造。第二和第三实施例与第一实施例类似；因此，相同的部件将分别用相同的数字加100和200表示，应理解，除非另有说明，第一实施例中相同部件的说明适用于第二和第三实施例。 [0021] 图4展示了具有发动机支柱224的第二实施例。一项不同之处在于，外侧翼段236包括稳定器237。本文所使用的术语“稳定器”描述了一种全动式尾部或完全可移动的飞行器稳定器，其控制变桨。稳定器237可通过可旋转地安装到所示的外侧翼段236，或直接安装到发动机外罩238来提供垂直运动。可旋转地安装是指绕平行于横向轴的轴线旋转，穿过飞行器发动机支柱124长度的能力，从而为起飞旋转和在慢速飞行期间提供额外的下压力。 [0022] 在图5所示的第三实施例中，发动机支柱324包括可移动控制表面，其包括至少一个升降器330和集成到升降器330上的配平片332，该升降器330沿后缘328设置，限定后缘328的至少一部分。配平片332是用于升降器330的控制装置，设置为替升降器330建立静止或空挡位置。 [0023] 无论升降器的位置如何，升降器和配平片相结合，可在起飞旋转和慢速飞行期间提供额外的下压力。 [0024] 上述实施例提供了多种优点，包括但不限于：发动机支柱的长度允许其作为水平稳定器使用。发动机支柱作为水平稳定器使用可取代传统T形尾翼水平稳定器的功能。由于不再需要T形尾翼的传统水平部分，所以可以减小飞行器的重量，并且还可以减小阻力。此外，可以消除与传统T形尾翼设计相关联的颤振。随着螺旋桨直径与核心发动机直径的比率的提高，可以为飞行器减轻更多的重量。 [0025] 由图6可想到，可通过采用增加到尾部118的小水平稳定器420和升降器430来提供额外的变桨控制。水平稳定器420和升降器430可比现有技术的传统T形尾翼水平稳定器小，且仍然允许减小与当前T形尾翼水平稳定器设计相关的颤振。图6还描绘了具有多个向元件开启的螺旋桨434的发动机122，其可以被考虑用于前述任一实施例。这种发动机122可被认为具有开启或无遮盖的螺旋桨434。 [0026] 在尚未描述的程度上，各种实施例的不同特征和结构可根据需要彼此组合使用。一项特征未在所有实施例中展示不表示可解释为其无法用于所有实施例，这只是为了使说明简洁。因此，不同实施例的各种特征可以根据需要组合和匹配，以形成新的实施例(无论该新实施例是否被明确说明)。本公开未涵盖本文所描述特征的所有组合或排列。 [0027] 本书面说明使用示例公开本发明，包括最佳模式，并且使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统，以及执行任何组合方法。本发明的可取得专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员所想到的其他示例。如果这种其他示例具有与权利要求的字面语言无差异的结构元件，或者如果其包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则这些示例应包括在在权利要求的范围内。