一種具有45度機翼的所受重力作用點和氣流作用點合一的噴氣式飛機

1、一種具有45度機翼的所受重力作用點和氣流作用點合一的噴氣式飛機項目介紹一、 研發(fā)背景隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，綜合國力的顯著增強，我國民用航空事業(yè)得到了極大的發(fā)展，民用噴氣式飛機的需求數(shù)量近年來也在大幅增長。目前，世界上民用航空器的需求量極大，有能力飛行到10000米的民用噴氣式飛機少之又少。大量豐富的地形勘測需要高空噴氣式飛機。二、項目技術(shù)可行性分析1. 項目名稱: 一種具有45度機翼的所受重力作用點和氣流作用點合一的噴氣式飛機2. 項目的主要內(nèi)容噴氣式飛機以高靈活性，高速度而在各種類型飛機中一枝獨秀，要想使一架飛機具有超高速，必須具備大推力的渦扇發(fā)動機，以及優(yōu)秀的外觀氣動布局。一種具有4

2、5度機翼的所受重力作用點和氣流作用點合一的噴氣式飛機是一種具有45度直角三角形機翼的飛機，同時，它本身的受力特征的要求是“6點合一”技術(shù)。3. 功能描述一種具有45度機翼的所受重力作用點和氣流作用點合一的噴氣式飛機，其技術(shù)特征是45度直角三角形機翼技術(shù)和“6點合一”技術(shù)：45度機翼。它是兩個主機翼組成的大的類45度直角三角形機翼。這是保證飛機穩(wěn)定飛行的基本特征?！?點合一”技術(shù)。它要求飛機整體所受重力作用點、機身所受重力作用點、兩機翼構(gòu)成的45度直角三角形的大機翼所受重力的作用點、飛機整體所受迎面氣流作用力的作用點、機身所受迎面氣流作用力的作用點和兩機翼構(gòu)成的45度直角三角形的大機翼所受迎面氣

3、流作用力的作用點在飛機上是一個點，它是飛機所受力的特征分析，是飛機受力的一項關(guān)鍵指標(biāo)。4. 產(chǎn)品描述該飛機的機身上半部為半個橢圓體，下半部為梯形立面體，兩部分合在一起組成了一個類似橢圓體的機身。機翼分別包括兩個主翼，兩個尾翼和兩個方向翼，它們分別在機身的兩側(cè)。機頭上半部為半個30度圓錐體，下半部為梯形立面體。噴氣發(fā)動機的兩個進氣口分別在主翼下面，它們的外形為菱形。主翼在機頭后面，進氣口的上面，它的外形為45度角的直角三角形，一個直角邊連接機身，兩個主翼大小，形狀相同。主翼可以上下轉(zhuǎn)動，從而改變機翼受到氣流作用力的方向。尾翼在主翼后面，它的外形為60度的直角三角形，60度的斜邊和機身成60度夾角

4、，一個直角邊連接機身。兩個尾翼大小，形狀相同。兩臺噴氣式發(fā)動機裝在尾翼下面。兩個尾翼上面分別安裝兩個方向翼，方向翼垂直于機身，它可以左右轉(zhuǎn)動，從而改變方向翼受到空氣推力的方向。兩個方向翼大小，形狀相同。它們的外形為45度角的直角三角形，一個直角邊連接機身。整個飛機的造型如圖1所示。在起飛過程中，飛機向前跑，主翼前面抬起，由于斜向上的主翼受到水平方向上的氣流作用力而對飛機產(chǎn)生向上的升力，使飛機抬升，主翼受到的的升力大于飛機所受到的重力。同時，飛機降落時，由于斜向下的主翼受到水平方向的氣流作用力而對飛機產(chǎn)生向下的力，使飛機降落，主翼受到的的升力小于飛機所受到的重力。這說明，飛機的主翼所受氣流的力是

5、飛機保持飛行的根本原因。由于兩個主翼大小相同，所以兩個主翼所受迎面氣流的力是相同的。每個主翼的一個直角邊都連接機身，另外一個直角邊都垂直于機身，第三個斜邊都和機身呈45度夾角。兩邊的主翼加起來構(gòu)成了一個大的類45度直角三角形機翼，其直角頂點在機頭后面。兩個主翼構(gòu)成一個直角迎風(fēng)面，當(dāng)氣流沿大的類45度直角三角形機翼的兩直角邊掠過機翼時，每個主翼都受到和主翼斜邊有45度夾角的氣流的作用力，這個力可以分解為水平作用在主翼上的力和垂直作用在主翼上的力，這兩個力大小相等，方向垂直。水平作用在主翼上的力會對飛機的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，它的作用大，飛機就會穩(wěn)定，它的作用小，飛機就會不穩(wěn)定。垂直作用在主翼上的力會對

6、飛機產(chǎn)生一個向后的推力，這個推力會改變飛機的飛行姿態(tài)，影響飛機的飛行方向。45度機翼把氣流的作用力分解為大小相同的兩個力，因為這兩個力大小相等，所以45度機翼既保證了飛機的穩(wěn)定性，也保證了飛機的靈活性，也便于飛機的飛行。如圖2所示。由兩個主翼組成的大的類45度直角三角形機翼所受重力的作用點，在這個直角三角形斜邊的中垂線上。這個點在斜邊中垂線的中點和斜邊之間。沿這個點做一個平行于斜邊的直線，它和兩個直角邊組成的三角形的面積為S1，它和斜邊組成的梯形的面積為S2。且S1=S2，如圖3所示。設(shè)計飛機時，增加兩個主翼之間機身的寬度，從而保證類45度大機翼所受重力作用點和類45度大機翼所受迎面氣流作用力

7、的作用點在一個點上。 同時調(diào)節(jié)機身和機頭的長度，從而保證上述點和機身所受重力的作用點在一個點上，也保證飛機整體所受重力的作用點在這個點上，同時調(diào)節(jié)飛機機身和機頭的長度，從而保證機身所受氣流迎面作用力的作用點在這個點上，也保證飛機整體所受氣流迎面作用力的作用點在這個點上。這6點合一就可以保證飛機在任何外力的干擾下都不會有較大的移動。因為如果飛機所受重力作用點和飛機所受迎面氣流作用力的作用點不是一個點，兩個作用力就會把飛機推向兩個不同的方向，這就增加了飛機通過調(diào)節(jié)自身機翼改變飛行方向而所要施加的力的大小，也會增加飛機改變方向的難度。當(dāng)6點合一時，只要改變飛機機翼的方向，飛機就會受6點合一的點上的力

8、，噴氣發(fā)動機的推力和機翼改變姿態(tài)而產(chǎn)生的力的作用而改變方向。這三種力合成后就會變成一種改變飛機方向的力。這就方便了飛機改變方向，增加了飛機的靈活性，也提高了飛機的穩(wěn)定性。上面受力分如圖4所示。在兩個主機翼構(gòu)成的45度直角三角形的機翼的90度頂點上施加任何力就可以改變飛機的移動方向。設(shè)計飛機時，保證飛機所受發(fā)動機的推力的作用點在這個點上，飛機機翼姿態(tài)改變的作用力的作用點也在這個點上。這樣就保證了飛機的高度靈活性。因為，飛機的飛行方向由這個點決定，這個點在機身前部，只要后面尾翼或主翼稍微改變一下姿態(tài)，這個點受機翼姿態(tài)改變作用力影響使飛機飛行方向發(fā)生改變。同時，只要保持飛機機翼的姿態(tài)不發(fā)生改變，發(fā)動

9、機推力不發(fā)生改變，也就是保證這個點所受飛機自身的作用力不發(fā)生改變，飛機在外界大氣流力的作用下也不會輕易發(fā)生移動。上面的受力分析如圖5所示。尾翼采用60度直角三角形，主要是保證尾翼所受重力的作用點在飛機的尾部，尾翼所受迎面氣流的力的作用點在尾翼的尾部，它和前面兩個主翼組成的類45度直角三角形大機翼，相互彌補，使飛機整體所受重力的作用點向后移動，保證飛機整體所受重力的作用點在飛機機身的中部，所受迎面氣流力的作用點在飛機機身的中部。尾翼平行于機身，它所受的空氣推力和機身所受的空氣推力的方向相同，給飛機的后部增加了空氣的作用力，這就穩(wěn)定了飛機的平衡。同時采用菱形進氣口方便了飛機發(fā)動機工作，也增加了飛機

10、的穩(wěn)定性。因為菱形的外邊在迎面氣流下產(chǎn)生一定的阻力，這個阻力防止飛機被氣流吹動，增加了飛機的穩(wěn)定性。機頭采用30度圓錐體，減小了飛機在大氣流的作用下所產(chǎn)生的阻力。因為圓錐體的角度小于30度，大氣流會很容易改變圓錐體的方向，圓錐體的角度大于30度，大氣流會很難改變圓錐體的方向。只有30度的圓錐體受氣流力的影響最小。同時2臺噴氣式發(fā)動機，分別裝在兩個副翼的下面，有利于飛機左右兩邊推力的平衡。如果是單臺發(fā)動機，當(dāng)機身兩邊重量不平衡時就很難調(diào)節(jié)，兩臺發(fā)動機可以分別給飛機兩邊施加作用力，有利于飛機兩邊的平衡。如圖6所示：垂直于兩個尾翼的兩個方向翼，采用45度直角三角形，一個直角邊連接機身，另外一個直角邊

11、垂直于機身，斜邊受到水平方向氣流的力可以分解為，方向垂直于斜邊和方向平行于斜邊的大小相等的兩個力，無論飛機向哪個方向移動，這兩個力的作用都相同，不會發(fā)生改變。如圖7所示： 本項目的有益效果是，采用本設(shè)計方案的飛機會大幅度提高自身飛行的穩(wěn)定性和靈活性。附圖說明下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1是飛機的機身構(gòu)造圖圖2是兩個機翼組成的45度直角三角形機翼所受迎面氣流作用力分析圖圖3是兩個機翼組成的45度直角三角形機翼所受重力力分析圖圖4是“6點合一”技術(shù)受力分析圖圖5是兩個機翼組成的45度直角三角形機翼的直角頂點受力分析圖圖6是尾翼受力分析圖圖7是方向翼受力分析圖在圖1中，1.機頭，2

12、.左側(cè)主機翼，3.右側(cè)主機翼，4.左側(cè)尾翼，5.右側(cè)尾翼，6.機身。在圖2中，1.氣流作用力，2.氣流垂直作用機翼力，3.氣流水平作用機翼力，4.左側(cè)主機翼，5.右側(cè)主機翼。在圖3中，1.斜邊中垂線，2.兩機翼組成的45度直角三角形斜邊中垂線的中點，3.兩個機翼組成的45度直角三角形所受重力的作用點，4.過兩個機翼組成的45度直角三角形所受重力作用點做平行于斜邊的直線和兩直角邊組成的三角形的面積S1，5.過兩個機翼組成的45度直角三角形所受重力作用點做平行于斜邊的直線和斜邊組成的梯形的面積S2。其中S1=S2。在圖4中，1.飛機整體所受重力作用點、機身所受重力作用點和兩機翼構(gòu)成的45度直角三角

13、形的大機翼所受重力的作用點，2.飛機整體所受迎面氣流作用力的作用點、機身所受迎面氣流作用力的作用點和兩機翼構(gòu)成的45度直角三角形的大機翼所受迎面氣流作用力的作用點，3.6點合一上的作用力，4.由于機翼姿態(tài)發(fā)生改變而產(chǎn)生的作用力，5.左噴氣發(fā)動機推力，6.右噴氣發(fā)動機推力。在圖5中，1.由于機翼姿態(tài)發(fā)生改變而產(chǎn)生的作用力，2.發(fā)動機推力作用點，3.外界氣流作用力。在圖6中，1.主機翼，2.方向翼，3.尾翼，4.噴氣發(fā)動機。在圖7中，1.氣流水平方向作用力，2.水平氣流作用力沿斜邊分解力，3.水平氣流作用力垂直斜邊分解力，4.左側(cè)方向翼，5.左側(cè)尾翼，6.左側(cè)噴氣發(fā)動機，7.右側(cè)方向翼，8.右側(cè)尾

14、翼，9.右側(cè)噴氣發(fā)動機。具體實施方式在圖1中，機頭（1）與機身（6）的前端相連，左側(cè)主機翼（2）與機身（6）的左側(cè)相連，右側(cè)主機翼（3）與機身（6）的右側(cè)相連，左側(cè)尾翼（4）與機身（6）的左側(cè)尾部相連，右側(cè)尾翼（4）與機身（6）的右側(cè)尾部相連。在圖2中，左側(cè)主機翼（4）與右側(cè)主機翼（5）一起組成了一個大的類45度直角三角形主機翼。在圖7中，左側(cè)方向翼（4）垂直安裝在機身上，右側(cè)方向翼（7）垂直安裝在機身上，左側(cè)尾翼（5）水平安裝在機身上，右側(cè)尾翼（6）水平安裝在機身上，左側(cè)噴氣式發(fā)動機（6）安裝在機身后面左側(cè)，右側(cè)噴氣式發(fā)動機（9）安裝在機身后面右側(cè)。圖1圖2圖3圖4圖5 圖6 圖75. 項目

15、目前進展情況項目已經(jīng)完成了相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)的研究，關(guān)鍵力學(xué)指標(biāo)符合牛頓三大定律，符合經(jīng)典力學(xué)理論，項目經(jīng)科學(xué)論斷后，可以進行相關(guān)實物實驗。由于本項目符合科學(xué)理論，所以具有很強的實驗性，且技術(shù)風(fēng)險較小。6. 項目關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點的論述該項目主要描述的是采用上述設(shè)計的噴氣式飛機可以具有高度的靈活性和穩(wěn)定性，而這個事實所依據(jù)的關(guān)鍵技術(shù)是噴氣式飛機所具有的45度機翼和“6點合一技術(shù)”。 三、性能分析1、項目、產(chǎn)品市場調(diào)查和需求預(yù)測（技術(shù)產(chǎn)品的行業(yè)及市場狀況及主要競爭對手）. (1)國內(nèi)外市場調(diào)查和預(yù)測 國內(nèi)外，民用噴氣式飛機可以飛行到到1000米高空的少之又少，而大量的勘探資源資源需要噴氣式飛機去探測，所

16、以民用噴氣式飛機的市場前景非常廣闊。(2) 從項目產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)、性能、價格等方面，分析本項目產(chǎn)品的國內(nèi)外市場競爭能力：由于本噴氣式飛機在飛行中具有高度的靈活性和穩(wěn)定性，這就比其它噴氣式飛機具有更大的性能優(yōu)勢。國內(nèi)市場：飛行到10000米高空的噴氣式飛機很少。國際市場：飛行到10000米高空的噴氣式飛機很少。2.分析本項目產(chǎn)品市場風(fēng)險的主要因素及防范的主要措施主要風(fēng)險如：技術(shù)風(fēng)險：該噴氣式飛機還沒有實物，沒有進行過飛行到10000米的高空的試驗，上面描述的僅是一個理論上的設(shè)計，所以技術(shù)需要實驗驗證，只有經(jīng)行過實驗才能發(fā)現(xiàn)設(shè)計上的錯誤。市場風(fēng)險：由于沒有試驗資料，肯定有客戶懷疑設(shè)計上的錯誤，進而

17、對本項目失去興趣。政策風(fēng)險：國家相關(guān)法律不支持私人公司進行高空探測。3.產(chǎn)品營銷計劃該項目只進行公司之間的技術(shù)交流，不用于其它科研或軍事目的。四、投資估算、資金籌措1.投資估算根據(jù)項目建設(shè)要求，估算項目總投資總額及資金使用安排。項目的投資主要是初期研發(fā)、評定和業(yè)務(wù)推廣的費用，正常運轉(zhuǎn)后即可自行滾動發(fā)展。投資概算表如下: 序號項 目投資額（萬元）備 注實驗費用20001年員工工資2001年市場營銷費用100初期合計（萬元）2.資金籌措在資金的籌措上分為兩個部分，即尋求投資和公司自己投資兩種方式進行解決。按資金來源渠道，分別說明各項資金來源、預(yù)計到位時間。投資資金來源：股東先期投入 3000 萬元，于 2016 年 1月全部到位，到年底公司將增資到 3000 萬元，也就是說準(zhǔn)備再投資 3000 萬元，公司產(chǎn)品銷售收入能帶現(xiàn)金流 5000萬元，因此，資金不是阻礙公司發(fā)展的障礙。五、經(jīng)濟、社會效益分析 1經(jīng)濟效益銷售預(yù)測 年份合計第一年第二年第三年第四年第五年銷售量15套1套2套3套4套5套銷售收入7億5千萬元5000萬元1億元1億五千萬元2億元2億5千萬元累計*項目/年份第一年第二年第三年第四年第五年產(chǎn)品產(chǎn)量15套15套15套15套15套一、產(chǎn)品銷售收入7億5千萬元7億5千萬元7億5千萬元7億5千萬元7億5千萬元減：產(chǎn)品銷售成本產(chǎn)