公开信息

一种用于高马赫数飞机的可变倾角尾翼构型

专利类型：

发明授权

申请(专利)号：

CN202610628327.6

申请日：

2026-05-09

授权公告号：

CN122144132B

授权公告日：

2026-09-04

申请人：

中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

地址：

110035 辽宁省沈阳市皇姑区塔湾街40号

发明人：

黄磊; 梁兴壮; 刘昕铖; 张辰琳; 夏宝亮; 於萧萧

专辑：

工程科技Ⅱ辑

专题：

航空航天科学与工程

主分类号：

B64C5/10

分类号：

B64C5/10

国省代码：

21

页数：

12

代理机构：

北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人：

高原

主权项：

1.一种用于高马赫数飞机的可变倾角尾翼构型,其特征在于,包括左机翼(1)、右机翼(2)、左尾翼(3)和右尾翼(4)；所述左尾翼(3)和右尾翼(4)沿机身对称面镜像对称布置,所述左尾翼(3)和右尾翼(4)的根部均连接于尾翼转轴(5),所述尾翼转轴(5)转动连接于机翼后缘；所述左尾翼(3)和右尾翼(4)的旋转角度为0°至±90°,飞行器内部设置有动力单元,动力单元与飞行器的飞控系统相连,飞行器的飞控系统能够控制左尾翼(3)和右尾翼(4)沿着尾翼转轴(5)进行0°至±90°的转动；所述左尾翼(3)和右尾翼(4)旋转角度为0°时,飞行器处于平尾构型；左尾翼(3)和右尾翼(4)旋转角度为90°时,飞行器处于下立尾构型；所述飞控系统内设置有飞行数据处理模块,所述飞行数据处理模块能够获取当前的飞行马赫数Ma并控制左尾翼(3)和右尾翼(4)旋转至对应的角度；当Ma≤1.2,且飞行器的航向静稳定性系数低至-0.00065时,控制左尾翼(3)和右尾翼(4)旋转角度至0°；当Ma=3.5时,且航向静稳定性系数不低于-0.0003时,控制左尾翼(3)和右尾翼(4)旋转角度至90°；所述飞行数据处理模块判断当前的飞行马赫数处于过渡区间：1.2<Ma<3.5时,则进行尾翼转轴(5)的最佳角度计算,具体为：令尾翼倾角为θ,设置如下约束：一、尾翼倾角θ与飞行马赫数Ma呈正相关线性变化；二、实时计算的飞行器的航向静稳定性系数需满足线性过渡约束,若不满足,对尾翼倾角θ进行补偿修正；三、偏航操纵效率η≥,为偏航操纵效率的设计最小值；若不满足,直接提升θ至满足η要求的设计最小值；以飞行马赫数Ma为自变量,建立尾翼倾角θ与飞行马赫数Ma的线性约束关系,通过线性插值计算尾翼倾角θ与飞行马赫数尾翼的基础倾角；将偏航操纵效率η与设计最小值对比,进行倾角修正：若η≥：η满足要求,保持不变；若η<：η不满足航向操纵需求,提升尾翼倾角θ至修正倾角,修正倾角为和之和,其中为效率补偿倾角,由风洞试验标定的拟合曲线解算获得；设定修正步长为5°,取和的最大值作为修正后倾角,将修正后倾角发送至动力单元,结合修正步长进行左尾翼(3)和右尾翼(4)的旋转角度控制；所述左机翼(1)和右机翼(2)对应左尾翼(3)和右尾翼(4)的位置处开设有内凹槽,当左尾翼(3)和右尾翼(4)旋转角度为0°时,左尾翼(3)嵌入至左机翼(1)的内凹槽内,右尾翼(4)嵌入至右机翼(2)的内凹槽内。

摘要：

本申请属于飞行器设计领域,特别涉及一种用于高马赫数飞机的可变倾角尾翼构型,包括左机翼、右机翼、左尾翼和右尾翼；左尾翼和右尾翼沿机身对称面镜像对称布置,左尾翼和右尾翼的根部均连接于尾翼转轴,尾翼转轴转动连接于机翼后缘；左尾翼和右尾翼的旋转角度为0°至±90°,动力单元与飞行器的飞控系统相连,飞行器的飞控系统能够控制左尾翼和右尾翼沿着尾翼转轴进行0°至±90°的转动。尾翼根据不同飞行速度下的气动特性需求,在低速阶段作为升力面,增加飞行器升力。在高速阶段作为航向安定与控制面,解决高马赫数航向安定性不足问题。合理选用平尾外倾角,避免传统设计中升力和航向安定性需求造成的翼面积峰值叠加。

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