本公開大體涉及具有能夠適應不同結構配置的豎直尾翼、水平尾翼和鴨翼的機身結構的飛行器。
背景技術:
飛行器機身的尾部分包括結構界面/結構接口(structural interface),其用于將尾部分連接到豎直尾翼和/或水平尾翼。豎直尾翼和水平尾翼均包括前翼梁和后翼梁。通常,機身的尾端將包括四個結構界面,其包括用于連接到豎直尾翼的前翼梁和后翼梁的兩個結構界面以及用于連接到水平尾翼的前翼梁和后翼梁的兩個結構界面。通常沿機身的頂部或冠部設置將豎直尾翼連接到機身的結構界面。相比之下,水平尾翼通常穿過機身的尾端,并且用來將水平尾翼的前翼梁連接到機身的界面沿機身的中心線被設置,其通常在螺旋千斤頂或用來調整水平尾翼的齊整性的設備處。此外,用來將水平尾翼的后翼梁連接到機身的結構界面通常位于與樞軸點或樞軸界面對準的機身的主體側(SOB),所述樞軸點或樞軸界面連接到水平尾翼兩側(左和右)。
飛行器機身的前部分可包括用于將前部分連接到鴨翼(canard)的結構界面。鴨翼包括前翼梁和后翼梁。機身的前部分將包括兩個結構界面(每個側面一個,左和右),用于連接到鴨翼的前翼梁和后翼梁。將鴨翼連接到機身的結構界面通常位于機身的主體側(SOB)。
當飛行器制造商期望改變豎直尾翼和/或水平尾翼,諸如尾翼的尺寸、形狀或(一個或多個)掃掠角時,機身的尾端必須進行顯著的修改或重新設計,以適應不同的豎直尾翼和/或不同的水平尾翼。類似地,當飛行器制造商期望改變鴨翼,諸如鴨翼的尺寸、形狀或(一個或多個)掃掠角時,機身的前端必須進行顯著的修改或重新設計,以適應不同的鴨翼。
技術實現(xiàn)要素:
本文公開了包括機身的一種飛行器,所述機身包括尾部分。尾部分包括至少一個前豎直結構界面和至少一個后豎直結構界面。所述至少一個前豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的前翼梁或第二豎直尾翼的前翼梁。所述至少一個后豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的后翼梁或第二豎直尾翼的后翼梁。第一豎直尾翼和第二豎直尾翼具有不同的尺寸。
本文公開了也包括機身的另一種飛行器,所述機身包括尾部分。通過延伸穿過機身的中心線和圍繞中心線的主體側(SOB)來限定機身。尾部分包括至少一個前水平結構界面和至少一個后水平結構界面。所述至少一個前水平結構界面沿中心線被設置,并且所述至少一個后水平結構界面被設置在SOB處。所述至少一個前水平結構界面連接到第一水平尾翼的前翼梁或第二水平尾翼的前翼梁。所述至少一個后水平結構界面連接到第一水平尾翼的后翼梁或第二水平尾翼的后翼梁。第一水平尾翼和第二水平尾翼具有不同的尺寸。
本文公開了包括機身的另一種飛行器,所述機身包括前部分。通過延伸穿過機身的中心線和圍繞中心線的主體側(SOB)來限定機身。前部分包括至少一個前鴨式結構界面和至少一個后鴨式結構界面。所述至少一個前鴨式結構界面連接到第一鴨翼的前翼梁或第二鴨翼的前翼梁。所述至少一個后鴨式結構界面連接到第一鴨翼的后翼梁或第二鴨翼的后翼梁。第一鴨翼和第二鴨翼具有不同的尺寸。
本文公開了一種改進飛行器的方法,其中飛行器具有帶有尾部分和前部分的機身。飛行器也包括豎直尾翼、水平尾翼和鴨翼中的一個或更多個。方法包括其中如果飛行器具有豎直尾翼,則提供具有至少一個前豎直結構界面和至少一個后豎直結構界面的機身的尾部分,以及其中如果飛行器具有水平尾翼,則提供具有至少一個前水平結構界面和至少一個后水平結構界面的機身的尾部分,以及其中如果飛行器具有鴨翼,則提供具有至少一個前鴨式結構界面和至少一個后鴨式結構界面的機身的前部分。
方法還包括對飛行器進行至少一個改進,其選自由以下項構成的組:
允許所述至少一個前豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后豎直結構界面連接到所述第一豎直尾翼的后翼梁,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前豎直結構界面連接到第二豎直尾翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后豎直結構界面連接到所述第二豎直尾翼的后翼梁,其中所述第一豎直尾翼和所述第二豎直尾翼具有不同的尺寸;
允許所述至少一個前水平結構界面連接到第一水平尾翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后水平結構界面連接到所述第一水平尾翼的后翼梁,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前水平結構界面連接到第二水平尾翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后水平結構界面連接到所述第二水平尾翼的后翼梁,其中所述第一水平尾翼和所述第二水平尾翼具有不同的尺寸;以及
允許所述至少一個前鴨式結構界面連接到第一鴨翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后鴨式結構界面連接到第一鴨翼的后翼梁,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前鴨式結構界面連接到第二鴨翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后鴨式結構界面連接到第二鴨翼的后翼梁,其中第一鴨翼和第二鴨翼具有不同的尺寸。
本發(fā)明能夠涉及可包括機身的一種飛行器,所述機身包括尾部分,
尾部分包括至少一個前豎直結構界面和至少一個后豎直結構界面,所述至少一個前豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的前翼梁或第二豎直尾翼的前翼梁,所述至少一個后豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的后翼梁或第二豎直尾翼的后翼梁,其中第一豎直尾翼和第二豎直尾翼具有不同的尺寸。第一豎直尾翼和第二豎直尾翼的前翼梁均可限定一個掃掠角,并且第一豎直尾翼和第二豎直尾翼的后翼梁均可限定一個掃掠角,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均可具有限定掃掠角的前緣,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有限定掃掠角的至少一個后緣,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有豎直翼盒翼弦(box chord),第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有豎直翼根翼弦,其中第一豎直尾翼和第二豎直尾翼具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的豎直翼盒翼弦以及不同的豎直翼根翼弦。第一豎直尾翼的前翼梁可以連接到第一前豎直結構界面,并且第二豎直尾翼的前翼梁連接到第二前豎直結構界面,所述第一前豎直結構界面不同于所述第二前豎直結構界面。第一豎直尾翼的后翼梁可以連接到第一后豎直結構界面,并且第二豎直尾翼的后翼梁可以連接到第二后豎直結構界面,所述第一后豎直結構界面不同于所述第二后豎直結構界面。這能夠改進空氣動力學性能,并且提高結構可靠性。機身的尾部分可以包括至少一個前水平結構界面和至少一個后水平結構界面,所述至少一個前水平結構界面連接到第一水平尾翼的前翼梁或第二水平尾翼的前翼梁,所述至少一個后水平結構界面連接到第一水平尾翼的后翼梁或第二水平尾翼的后翼梁,其中第一水平尾翼和第二水平尾翼的前翼梁均限定一個掃掠角,第一水平尾翼和第二水平尾翼的后翼梁均限定一個掃掠角,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有限定掃掠角的前緣,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有每個均限定掃掠角的至少一個后緣,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有水平翼盒翼弦,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有水平翼根翼弦,并且第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有一定尺寸,其中第一水平尾翼和第二水平尾翼具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的水平翼盒翼弦,不同的水平翼根翼弦以及/或者不同的尺寸。第一水平尾翼的前翼梁可以連接到第一前水平結構界面,并且第二水平尾翼的前翼梁連接到第二前水平結構界面,第一前水平結構界面不同于第二前水平結構界面。第一水平尾翼的后翼梁可以連接到第一后水平結構界面,并且第二水平尾翼的后翼梁連接到第二后水平結構界面,第一后水平結構界面不同于第二后水平結構界面。機身可還包括前部分,所述前部分包括至少一個前鴨式結構界面和至少一個后鴨式結構界面,所述至少一個前鴨式結構界面連接到第一鴨翼的前翼梁或第二鴨翼的前翼梁,所述至少一個后鴨式結構界面連接到第一鴨翼的后翼梁或第二鴨翼的后翼梁,其中第一鴨翼和第二鴨翼的前翼梁均限定一個掃掠角,第一鴨翼和第二鴨翼的后翼梁均限定一個掃掠角,第一鴨翼和第二鴨翼均具有限定掃掠角的前緣,第一鴨翼和第二鴨翼均具有每個均限定掃掠角的至少一個后緣,第一鴨翼和第二鴨翼均具有鴨翼翼盒翼弦,第一鴨翼和第二鴨翼均具有鴨翼翼根翼弦,并且第一鴨翼和第二鴨翼均具有一定尺寸,其中第一鴨翼和第二鴨翼具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的鴨翼翼盒翼弦,不同的鴨翼翼根翼弦,以及/或者不同的尺寸。第一鴨翼的前翼梁可以連接到第一前鴨式結構界面,并且第二鴨翼的前翼梁連接到第二前鴨式結構界面,第一前鴨式結構界面不同于第二前鴨式結構界面。根據(jù)權利要求8所述的飛行器,其中第一鴨翼的后翼梁連接到第一后鴨式結構界面,并且第二鴨翼的后翼梁連接到第二后鴨式結構界面,第一后鴨式結構界面不同于第二后鴨式結構界面。
本發(fā)明能夠涉及可以包括機身的一種飛行器,所述機身包括尾部分,
尾部分包括至少一個前水平結構界面和至少一個后水平結構界面,所述至少一個前水平結構界面連接到第一水平尾翼的前翼梁或第二水平尾翼的前翼梁,所述至少一個后水平結構界面連接到第一水平尾翼的后翼梁或第二水平尾翼的后翼梁,其中第一水平尾翼和第二水平尾翼具有不同的尺寸。第一水平尾翼和所述第二水平尾翼的前翼梁均可以限定一個掃掠角,并且第一水平尾翼和第二水平尾翼的后翼梁均可以限定一個掃掠角,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有限定掃掠角的前緣,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有每個均限定掃掠角的至少一個后緣,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有水平翼盒翼弦,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有水平翼根翼弦,其中第一水平尾翼和第二水平尾翼具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的水平翼盒翼弦,以及/或者不同的水平翼根翼弦。第一水平尾翼的前翼梁連接到第一前水平結構界面,并且第二水平尾翼的前翼梁連接到第二前水平結構界面,第一前水平結構界面不同于第二前水平結構界面。第一水平尾翼的后翼梁連接到第一后水平結構界面,并且第二水平尾翼的后翼梁連接到第二后水平結構界面,第一后水平結構界面不同于第二后水平結構界面。機身的尾部分包括至少一個前豎直結構界面和至少一個后豎直結構界面,所述至少一個前豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的前翼梁或第二豎直尾翼的前翼梁,所述至少一個后豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的后翼梁或第二豎直尾翼的后翼梁,其中第一豎直尾翼和第二豎直尾翼的前翼梁均限定一個掃掠角,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼的后翼梁均限定一個掃掠角,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有限定掃掠角的前緣,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有每個均限定掃掠角的至少一個后緣,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有豎直翼盒翼弦,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有豎直翼根翼弦,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有一定尺寸,其中第一豎直尾翼和第二豎直尾翼具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的豎直翼盒翼弦,不同的豎直翼根翼弦,以及/或者不同的尺寸。根據(jù)權利要求11所述的飛行器,其中機身還包括前部分,所述前部分包括至少一個前鴨式結構界面和至少一個后鴨式結構界面,所述至少一個前鴨式結構界面連接到第一鴨翼的前翼梁或第二鴨翼的前翼梁,所述至少一個后鴨式結構界面連接到第一鴨翼的后翼梁或第二鴨翼的后翼梁,其中第一鴨翼和第二鴨翼的前翼梁均限定一定掃掠角,第一鴨翼和第二鴨翼的后翼梁均限定一個掃掠角,第一鴨翼和第二鴨翼均具有限定掃掠角的前緣,第一鴨翼和第二鴨翼均具有每個均限定掃掠角的至少一個后緣,第一鴨翼和第二鴨翼均具有鴨翼翼盒翼弦,第一鴨翼和第二鴨翼均具有鴨翼翼根翼弦,并且第一鴨翼和第二鴨翼均具有一定尺寸,其中第一鴨翼和第二鴨翼具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的鴨翼翼盒翼弦,不同的鴨翼翼根翼弦,以及/或者不同的尺寸。
本發(fā)明能夠涉及可以包括機身的一種飛行器,所述機身包括前部分,所述前部分包括至少一個前鴨式結構界面和至少一個后鴨式結構界面,所述至少一個前鴨式結構界面連接到第一鴨翼的前翼梁或第二鴨翼的前翼梁,所述至少一個后鴨式結構界面連接到第一鴨翼的后翼梁或第二鴨翼的后翼梁,其中第一鴨翼和第二鴨翼具有不同的尺寸。第一鴨翼和所述第二鴨翼的前翼梁均可以限定一個掃掠角,第一鴨翼和第二鴨翼的后翼梁均可以限定一個掃掠角,第一鴨翼和第二鴨翼均具有限定掃掠角的前緣,第一鴨翼和第二鴨翼均可以具有每個均限定掃掠角的至少一個后緣,第一鴨翼和第二鴨翼均具有鴨翼翼盒翼弦,第一鴨翼和第二鴨翼均具有水平翼根翼弦,其中第一鴨翼和第二鴨翼可以具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的鴨翼翼盒翼弦,以及/或者不同的鴨翼翼根翼弦。這些特性改進交通工具的空氣動力學和結構完整性。第一鴨翼的前翼梁可以連接到第一前鴨式結構界面,并且第二鴨翼的前翼梁連接到第二前鴨式結構界面,第一前鴨式結構界面不同于第二前鴨式結構界面。第一鴨翼的后翼梁可以連接到第一后鴨式結構界面,并且第二鴨翼的后翼梁連接到第二后鴨式結構界面,第一后鴨式結構界面不同于第二后鴨式結構界面。機身可以還包括尾部分,所述尾部分包括至少一個前豎直結構界面和至少一個后豎直結構界面,所述至少一個前豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的前翼梁或第二豎直尾翼的前翼梁,所述至少一個后豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的后翼梁或第二豎直尾翼的后翼梁,其中第一豎直尾翼和第二豎直尾翼的前翼梁均限定一個掃掠角,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼的后翼梁均限定一個掃掠角,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有限定掃掠角的前緣,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有每個均限定掃掠角的至少一個后緣,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有豎直翼盒翼弦,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有豎直翼根翼弦,第一豎直尾翼和第二豎直尾翼均具有一定尺寸,其中第一豎直尾翼和第二豎直尾翼具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的豎直翼盒翼弦,不同的豎直翼根翼弦,以及/或者不同的尺寸。機身可以還包括尾部分,所述尾部分包括至少一個前水平結構界面和至少一個后水平結構界面,所述至少一個前水平結構界面連接到第一水平尾翼的前翼梁或第二水平尾翼的前翼梁,所述至少一個后水平結構界面連接到第一水平尾翼的后翼梁或第二水平尾翼的后翼梁,其中第一水平尾翼和第二水平尾翼的前翼梁均限定一個掃掠角,第一水平尾翼和第二水平尾翼的后翼梁均限定一個掃掠角,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有限定掃掠角的前緣,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有每個均限定掃掠角的至少一個后緣,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有水平翼盒翼弦,第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有水平翼根翼弦,并且第一水平尾翼和第二水平尾翼均具有一定尺寸,其中第一水平尾翼和第二水平尾翼具有至少一個結構差異,其選自由以下項組成的組:前翼梁的不同掃掠角,后翼梁的不同掃掠角,前緣的不同掃掠角,后緣的不同掃掠角,不同的水平翼盒翼弦,不同的水平翼根翼弦,以及/或者不同的尺寸。
本發(fā)明能夠涉及一種改進飛行器的方法,該飛行器可以包括具有尾部分和前部分的機身,所述飛行器包括豎直尾翼、水平尾翼和鴨翼中的一個或更多個,所述方法包括:其中如果飛行器具有豎直尾翼,則提供具有至少一個前豎直結構界面和至少一個后豎直結構界面的機身的尾部分,其中如果飛行器具有水平尾翼,則提供具有至少一個前水平結構界面和至少一個后水平結構界面的機身的尾部分,其中如果飛行器具有鴨翼,則提供具有至少一個前鴨式結構界面和至少一個后鴨式結構界面的機身的前部分,所述方法還包括對飛行器進行至少一個改進,所述改進選自由以下項構成的組:允許所述至少一個前豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后豎直結構界面連接到第一豎直尾翼的后翼梁,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前豎直結構界面連接到第二豎直尾翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后豎直結構界面連接到第二豎直尾翼的后翼梁,其中第一豎直尾翼和第二豎直尾翼具有不同的尺寸;允許所述至少一個前水平結構界面連接到第一水平尾翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后水平結構界面連接到第一水平尾翼的后翼梁,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前水平結構界面連接到第二水平尾翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后水平結構界面連接到第二水平尾翼的后翼梁,其中第一水平尾翼和第二水平尾翼具有不同的尺寸;以及允許所述至少一個前鴨式結構界面連接到第一鴨翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后鴨式結構界面連接到第一鴨翼的后翼梁,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前鴨式結構界面連接到第二鴨翼的前翼梁,以及允許所述至少一個后鴨式結構界面連接到第二鴨翼的后翼梁,其中第一鴨翼和第二鴨翼具有不同的尺寸。
當結合附圖閱讀時,根據(jù)下面詳細的說明書,其它優(yōu)點和特征將顯而易見。
附圖說明
為了更完全地理解所公開的方法和裝置,應當參考根據(jù)附圖更詳細地說明的實施例,其中:
圖1示意性地示出能夠連接到不同的豎直尾翼、不同的水平尾翼和不同的鴨翼的飛行器。
圖2示意性地示出用于連接到圖1的飛行器的不同的豎直尾翼。
圖3示意性地示出用于連接到圖1的飛行器的不同的水平尾翼。
圖4示意性地示出用于連接到圖1的飛行器的不同的鴨翼。
應當理解,附圖不是按比例繪制的,并且有時候在局部視圖中用圖解法示出公開的實施例。在某些實例中,用于理解所公開的方法和裝置所不必須的或者使得其它細節(jié)難以察覺的細節(jié)可以已經被省略。當然,應當理解,本公開不限于本文示出的具體實施例。
具體實施方式
圖1-圖3示出飛行器10,其能夠連接到不同的豎直尾翼13、14和/或不同的水平尾翼15、16和/或不同的鴨翼113、113a、114、114a。如下面詳細解釋的,豎直尾翼13、14、水平尾翼15、16和鴨翼113、113a、114、114a的尺寸和/或形狀和/或掃掠角和/或翼盒翼弦和/或翼根翼弦都可以是不同的。在對于豎直尾翼13、14、水平尾翼15、16以及鴨翼113、113a、114、114a的不同尺寸的方面,術語“不同的尺寸”不應該包括將簡單的尖端延伸部添加到豎直尾翼13、14、水平尾翼15、16或鴨翼113、113a、114、114a。換句話說,通過將現(xiàn)有的前緣線和后緣線延伸到不同的跨距,同時不改變翼根翼弦、翼盒翼弦或前緣/后緣掃掠角,不能針對本申請的目的實現(xiàn)豎直尾翼13、14、水平尾翼15、16或鴨翼113、113a、114、114a的不同尺寸。
此外,術語“翼根翼弦”意指在機身界面處從前緣到后緣的距離,并且術語“翼盒翼弦”意指在機身界面處從前翼梁到后翼梁的距離。另外,豎直尾翼通常包括方向舵,而水平尾翼和鴨翼通常包括升降舵。方向舵和升降舵的后緣被稱為“可移動后緣”,并且豎直尾翼、水平尾翼和鴨翼的主結構的后緣被稱為“固定后緣”。但是,一些尾翼或鴨翼可以不具有方向舵或升降舵,并且因此僅僅具有與結構的剩余部分一起移動或樞轉的一個后緣。因此,沒有固定的或可移動的調節(jié)器的術語后緣指固定的和可移動的后緣二者。
如圖1中所示,飛行器10包括機身17,機身17具有尾部分18和前部分118。機身17可以包括沿機身17的頂部延伸的冠部20,如圖2中所示。機身17也可以包括延伸穿過機身17的中心線19以及圍繞中心線19的主體側(SOB)21,如圖3中所示。機身17的尾部分18可以包括多個結構界面以用于將尾部分18連接到各種豎直尾翼13、14中的一個以及/或者用于將尾部分18連接到各種水平尾翼15、16中的一個。類似地,前部分118可以包括多個結構界面以用于將前部分118連接到各種鴨翼113、113a、114、114a。通過機身17的尾部分18和前部分118提供的通用性使飛行器設計者能夠改變豎直尾翼13、14、水平尾翼15、16和/或鴨翼113、113a、114、114a而不需要對機身17的尾部分18和/或前部分118的結構布局進行昂貴的重新設計。雖然附圖示出僅僅兩個豎直尾翼13、14、僅僅兩個水平尾翼15、16以及僅僅兩對鴨翼113、113a、114、114a,但是本領域技術人員應當意識到,不同形狀、尺寸、掃掠角、翼盒翼弦的無限數(shù)量的豎直尾翼、水平尾翼和鴨翼可以連接到機身17的尾部分18和前部分118,從而使飛行器設計者能夠廉價地提供一族飛行器,其具有公共的尾部分18和前部分118,但是具有不同的豎直尾翼13、14和/或不同的水平尾翼15、16和/或不同的鴨翼113、113a、114、114a。
圖2示出可以與飛行器10一起使用的兩個豎直尾翼13、14。第一豎直尾翼13以假想線示出,并且具有三個可能的前翼梁27a、27b、27c和三個可能的后翼梁29a、29b、29c。第二豎直尾翼14包括僅僅單個前翼梁28和單個后翼梁31。如圖2中所示,豎直尾翼13、14不需要具有公共的翼盒翼弦、公共的翼根翼弦或公共的翼梢翼弦。機身17的尾部分18包括至少一個前豎直結構界面22a、22b、22c和至少一個后豎直結構界面23a、23b、23c。
在圖2中,三個前豎直結構界面22a、22b、22c被示出,因為第一豎直尾翼13被示為具有三個可能的前翼梁27a、27b、27c。此外,在前豎直結構界面22c處與前翼梁27c相遇/接觸的第二豎直尾翼14的前翼梁28不需要與第一豎直尾翼13的前翼梁27c對準。在示出的示例中,盡管前翼梁27c沒有與前翼梁28對準,但是僅僅需要一個前豎直結構界面22c,以適應這樣的兩種設計選擇。但是,在第一豎直尾翼13的前翼梁27a、27b、27c均不能夠與第二豎直尾翼14的前翼梁28共有結構界面22a、22b、22c的情況下,將需要附加的前豎直結構界面22a、22b、22c,以實現(xiàn)期望的通用性。類似地,在圖2中,三個后豎直結構界面23a、23b、23c被示出,因為第一豎直尾翼13包括三個可能的后翼梁29a、29b、29c,并且第一豎直尾翼13的后翼梁29c與第二豎直尾翼14的后翼梁31共有后豎直結構界面23c,盡管后翼梁29c不與后翼梁31對準。因此,僅僅需要一個前豎直結構界面22c,以分別適應豎直尾翼13、14的后翼梁29c和后翼梁31二者。但是,在第一豎直尾翼13的后翼梁29a、29b、29c均不能夠與第二豎直尾翼14的后翼梁31共有結構界面23a、23b、23c的情況下,則會需要附加的后豎直結構界面23a、23b、23c,以實現(xiàn)期望的通用性。
在圖2中示出的實施例中,所述至少一個前豎直結構界面22a、22b、22c連接到第一豎直尾翼13的前翼梁27a、27b、27c或第二豎直尾翼14的前翼梁28。類似地,所述至少一個后豎直結構界面23a、23b、23c連接到第一豎直尾翼13的后翼梁29a、29b、29c或第二豎直尾翼14的后翼梁31。如圖2中所示,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14具有不同的尺寸,但是,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14也可以在其它方面是不同的。具體地,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14的前翼梁27a、27b、27c、28均限定掃掠角,并且第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14的后翼梁29a、29b、29c、31也均限定掃掠角。此外,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的前緣32、33,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的可移動后緣25、26,并且第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的固定后緣34、35。另外,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均包括豎直翼盒翼弦24a、24,其可以是或可以不是相同的。例如,用于豎直尾翼13的不同的豎直翼盒翼弦24a在圖2中被示出。在實施例中,除了不同的尺寸之外或作為不同尺寸的替代方案,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14可以具有至少一個結構差異,其選自由下列各項組成的組:前翼梁27a、27b、27c、28的不同的掃掠角,后翼梁29a、29b、29c、31的不同的掃掠角,前緣32、33的不同的掃掠角,可移動后緣25、26的不同的掃掠角,固定后緣34、35的不同的掃掠角,不同的豎直翼盒翼弦24a、24,和/或不同的豎直翼根翼弦224a、224。
前豎直結構界面22a、22b、22c和后豎直結構界面23a、23b、23c可以被設置在機身17的冠部20處或沿機身17的冠部20被設置。此外,前豎直結構界面22c和后豎直結構界面23c可以被豎直翼盒翼弦24分開,該豎直翼盒翼弦24對于第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14可以是公共的。雖然不需要,但是針對每個豎直尾翼13、14使用公共豎直翼盒翼弦24可以減少所需要的結構界面的數(shù)量,從而降低成本。每個豎直尾翼13、14也可以包括方向舵225、226。出于強度和結構完整性的目的,后豎直結構界面23a、23b、23c可以連接到艙壁36。
在圖2中示出的實施例中,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14針對至少前翼梁27a、27b、27c、28和后翼梁29a、29b、29c、31具有不同的掃掠角,這示出所公開的實施例的通用性。在另一個示例中,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的前緣32、33,并且第一豎直尾翼13的前緣32的掃掠角不同于第二豎直尾翼14的前緣33的掃掠角。在另一個示例中,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的可移動后緣25、26,并且第一豎直尾翼13的可移動后緣25的掃掠角不同于第二豎直尾翼14的可移動后緣26的掃掠角。類似地,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的固定后緣34、35,并且第一豎直尾翼13的固定后緣34的掃掠角不同于第二豎直尾翼14的固定后緣35的掃掠角。因此,機身17的尾部分18是通用的,并且使飛行器設計者能夠廉價地提供一族飛行器10,每個族成員具有帶公共尾部分18的機身17,所述公共尾部分18可以適應不同尺寸的豎直尾翼13、14,其中所述豎直尾翼也可以具有在前緣32、33處的不同掃掠角、在可移動后緣25、26處的不同掃掠角、在固定后緣34、35處的不同掃掠角、在前翼梁27a、27b、27c、28處的不同掃掠角、在后翼梁29a、29b、29c、31處的不同掃掠角、不同的豎直翼盒翼弦24a、24和/或不同的豎直翼根翼弦224a、224。
在一種設計選項中,第一豎直尾翼13的前翼梁27a、27b可以連接到第一前豎直結構界面22a、22b,而第二豎直尾翼14的前翼梁28可以連接到第二前豎直結構界面22c,其中第一前豎直結構界面22a、22b不同于第二前豎直結構界面22c。
類似地,第一豎直尾翼13的后翼梁29a、29b可以連接到第一后豎直結構界面23a、23b,而第二豎直尾翼14的后翼梁31可以連接到第二后豎直結構界面23c,其中第一后豎直結構界面23a、23b不同于第二后豎直結構界面23c。
圖3示出與飛行器10且可選地與圖2的豎直尾翼13、14以及/或者可選地與圖4的鴨翼113、113a、114、114a一起使用的兩個水平尾翼15、16。機身17的尾部分18包括至少一個前水平結構界面37a、37b、37c、37d、37e、37f和至少一個后水平結構界面38a、38b、38c。所述至少一個前水平結構界面37a、37b、37c可以沿機身17的中心線19被設置。在另外的實施例中,所述至少一個前水平結構界面37d、37e、37f可被設置在SOB 21處。所述至少一個后水平結構界面38a、38b、38c可以被設置在SOB 21處。所述至少一個前水平結構界面37a、37b、37c、37d、37e、37f連接到第一水平尾翼15的前翼梁39a、39b、39c或第二水平尾翼15的前翼梁42。此外,所述至少一個后水平結構界面38a、38b、38c連接到第一水平尾翼15的后翼梁41a、41b、41c或第二水平尾翼16的后翼梁43。在圖1和圖3中示出的實施例中,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16具有不同的尺寸,但是水平尾翼15、16也可以具有一個或更多個結構差異,其選自由下列各項組成的組:形狀,前緣44、45的掃掠角,可移動后緣51、52的掃掠角,固定后緣46、47的掃掠角,前翼梁39a、39b、39c、42的掃掠角,后翼梁41a、41b、41c、43的掃掠角,水平翼盒翼弦48、48a,和/或水平翼根翼弦248a、248。多種組合是可能的。
例如,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16可以針對前翼梁39a、39b、39c、42和/或后翼梁41a、41b、41c、43中至少一個具有不同掃掠角。另外,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16可以均具有限定掃掠角的前緣44、45,其中第一水平尾翼15的前緣44的掃掠角不同于第二水平尾翼16的前緣45的掃掠角。在另一個示例中,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16可以均具有限定掃掠角的可移動后緣51、52,并且其中第一水平尾翼15的可移動后緣51的掃掠角不同于第二水平尾翼16的可移動后緣52的掃掠角。在另一個示例中,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16可以均具有限定掃掠角的固定后緣46、47,并且其中第一水平尾翼15的固定后緣46的掃掠角不同于第二水平尾翼16的固定后緣47的掃掠角。在另一個示例中,當?shù)谝凰轿惨?5包括前翼梁39a和后翼梁41b時,翼梁39a、41b由水平翼盒翼弦48a分開。但是,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16的前翼梁39c、42和后翼梁41c、43由公共水平翼盒翼弦48分開,如圖3中所示。在另一個示例中,飛行器10包括螺旋千斤頂界面49,并且飛行器10的所述至少一個前水平結構界面37a、37b、37c與螺旋千斤頂界面49對準并且/或者連接到螺旋千斤頂界面49。
前水平結構界面和后水平結構界面37a、37b、37c、37d、37e、37f、38a、38b、38c可以由水平翼盒翼弦48分開,該水平翼盒翼弦48可以對于第一水平尾翼15和第二水平尾翼16而言是公共的。雖然不需要,但是針對每個水平尾翼15、16使用公共水平翼盒翼弦48可以減少所需要的結構界面的數(shù)量,從而降低成本。每個水平尾翼15、16也可以包括升降舵251、252。出于強度和結構完整性的目的,后鴨式結構界面123a、123b、123c可以連接到艙壁136。
在一個實施例中,前水平結構界面37a、37b、37c、37d、37e、37f中的一個連接到第一水平尾翼15的前翼梁39a、39b、39c,而不同的前水平結構界面37a、37b、37c、37d、37e、37f連接到第二水平尾翼16的前翼梁42。類似地,在實施例中,后水平結構界面38a、38b、38c中的一個連接到第一水平尾翼15的后翼梁41a、41b、41c,而不同的后水平結構界面38a、38b、38c連接到第二水平尾翼16的后翼梁43。
圖4示出三個前鴨式結構界面122a、122b、122c,因為第一鴨翼113被示為具有三個可能的前翼梁127a、127b、127c。第一鴨翼113和第二鴨翼114配備有升降舵234、235。此外,在前鴨式結構界面122c處接觸前翼梁127c的第二鴨翼114的前翼梁128不需要與第一鴨翼113的前翼梁127c對準。在示出的示例中,盡管前翼梁127c不與前翼梁128對準,但是僅僅需要一個前鴨式結構界面122c,以適應這兩種設計選擇。但是,在第一鴨翼113的前翼梁127a、127b、127c均不能夠與第二鴨翼114的前翼梁128共有鴨式結構界面122a、122b、122c的情況下,將需要附加的前鴨式結構界面122a、122b、122c,以實現(xiàn)期望的通用性。類似地,在圖4中,三個后鴨式結構界面123a、123b、123c被示出,因為第一鴨翼113包括三個可能的后翼梁129a、129b、129c,并且第一鴨翼113的后翼梁129c與第二鴨翼114的后翼梁131共有后鴨式結構界面123c,盡管后翼梁129c不與后翼梁131對準。因此,僅僅需要一個后鴨式結構界面122c,以分別適應鴨翼113、114的后翼梁129c和后翼梁131。但是,在第一鴨翼113的后翼梁129a、129b、129c均不能夠與第二鴨翼114的后翼梁131共有后鴨式結構界面123a、123b、123c的情況下,會需要附加的后鴨式結構界面123a、123b、123c,以實現(xiàn)期望的通用性。
在圖4中示出的實施例中,所述至少一個前鴨式結構界面122a、122b、122c連接到第一鴨翼113的前翼梁127a、127b、127c或第二鴨翼114的前翼梁128。類似地,所述至少一個后鴨式結構界面123a、123b、123c連接到第一鴨翼113的后翼梁129a、129b、129c或第二鴨翼114的后翼梁131。如圖4中所示,第一鴨翼113和第二鴨翼114具有不同的尺寸,但是,第一鴨翼113和第二鴨翼114也可以在其它方面是不同的。具體地,第一鴨翼113和第二鴨翼114的前翼梁127a、127b、127c、128均限定掃掠角,并且第一鴨翼113和第二鴨翼114的后翼梁129a、129b、129c、131也均限定掃掠角。此外,第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有限定掃掠角的前緣132、133,第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有每個均限定掃掠角的固定后緣334、335和可移動后緣134、135,并且第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有每個均限定掃掠角的固定后緣334、335和可移動后緣134、135。另外,第一鴨翼113和第二鴨翼114均包括鴨翼翼盒翼弦124a、124,所述鴨翼翼盒翼弦124a、124可以是相同的或可以不是相同的。例如,用于鴨翼113的不同的鴨翼翼盒翼弦124a在圖4中被示出。在實施例中,除了不同尺寸之外或作為不同尺寸的替代性方案,第一鴨翼113和第二鴨翼114可以具有至少一個結構差異,其選自由下列各項組成的組:前翼梁127a、127b、127c、128的不同的掃掠角,后翼梁129a、129b、129c、131的不同的掃掠角,前緣132、133的不同的掃掠角,固定后緣334、335的不同的掃掠角,可移動后緣134、135的不同的掃掠角,不同的鴨翼翼盒翼弦124a、124,和/或不同的鴨翼翼根翼弦324a、324。
前鴨式結構界面122c和后鴨式結構界面123c可以由鴨翼翼盒翼弦124分開,鴨翼翼盒翼弦24對于第一鴨翼113和第二鴨翼114二者可以是公共的。雖然不需要,但是針對每個鴨翼113、114使用公共鴨翼翼盒翼弦124可以減少所需要的結構界面的數(shù)量,從而降低成本。每個鴨翼113、114也可以包括升降舵235、234。出于強度和結構完整性的目的,后鴨式結構界面123a、123b、123c可以連接到艙壁136。
在圖4中示出的實施例中,第一鴨翼113和第二鴨翼114針對至少前翼梁127a、127b、127c、128和后翼梁129a、129b、129c、131具有不同的掃掠角,這示出所公開的實施例的通用性。在另一個示例中,第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有限定掃掠角的前緣132、133,并且第一鴨翼113的前緣132的掃掠角不同于第二鴨翼114的前緣133的掃掠角。在另一個示例中,第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有限定掃掠角的可移動后緣134、135,并且第一鴨翼113的可移動后緣134的掃掠角不同于第二鴨翼114的可移動后緣135的掃掠角。類似地,第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有限定掃掠角的固定后緣334、335,并且第一鴨翼113的固定后緣334的掃掠角不同于第二鴨翼114的固定后緣335的掃掠角。因此,機身17的前部分118是通用的,并且使飛行器設計者能夠廉價地提供一族飛行器10,每個族成員具有帶公共前部分118的機身17,所述公共前部分18可以適應不同尺寸的鴨翼113、114,所述鴨翼113、114也可以具有在前緣132、133處的不同掃掠角、在可移動后緣134、135處的不同掃掠角、在固定后緣334、335處的不同掃掠角、在前翼梁127a、127b、127c、128處的不同掃掠角、在后翼梁129a、129b、129c、131處的不同掃掠角、不同的鴨翼翼盒翼弦124a、124和/或不同的鴨翼翼根翼弦324a、324。
在一種設計選項中,第一鴨翼113的前翼梁127a、127b可以連接到第一前鴨式結構界面122a、122b,而第二鴨翼114的前翼梁128可以連接到第二前鴨式結構界面122c,其中第一前鴨式結構界面122a、122b不同于第二前鴨式結構界面122c。
類似地,第一鴨翼113的后翼梁129a、129b可以連接到第一后鴨式結構界面123a、123b,而第二鴨翼114的后翼梁131可以連接到第二后鴨式結構界面123c,其中第一后鴨式結構界面123a、123b不同于第二后鴨式結構界面123c。
一種改進飛行器10的方法,該飛行器10具有帶有尾部分18和前部分118的機身17。飛行器10也包括豎直尾翼13、14、水平尾翼15、16和鴨翼113、114中的一個或更多個。方法包括其中如果飛行器10具有豎直尾翼13、14,則提供具有至少一個前豎直結構界面22a、22b、22c和至少一個后豎直結構界面23a、23b、23c的機身17的尾部分18。并且,其中如果飛行器10具有水平尾翼15、16,則提供具有至少一個前水平結構界面37a、37b、37c和至少一個后水平結構界面38a、38b、38c的機身17的尾部分18。并且,其中如果飛行器10具有鴨翼113、114,則提供具有至少一個前鴨式結構界面122a、122b、122c和至少一個后鴨式結構界面123a、123b、123c的機身17的前部分118。方法還包括對飛行器進行至少一個改進,其選自由以下項構成的組:
允許所述至少一個前豎直結構界面22a、22b、22c連接到第一豎直尾翼13的前翼梁27a、27b、27c以及允許所述至少一個后豎直結構界面23a、23b、23c連接到第一豎直尾翼13的后翼梁29a、29b、29c,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前豎直結構界面22a、22b、22c連接到第二豎直尾翼14的前翼梁28以及允許所述至少一個后豎直結構界面23a、23b、23c連接到所述第二豎直尾翼14的后翼梁31,其中第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14具有不同的尺寸;
允許所述至少一個前水平結構界面37a、37b、37c連接到第一水平尾翼15的前翼梁39a、39b、39c以及允許所述至少一個后水平結構界面38a、38b、38c連接到第一水平尾翼15的后翼梁41a、41b、41c,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前水平結構界面37a、37b、37c連接到第二水平尾翼16的前翼梁42以及允許所述至少一個后水平結構界面38a、38b、38c連接到第二水平尾翼16的后翼梁43,其中第一水平尾翼15和第二水平尾翼16具有不同的尺寸;以及
允許所述至少一個前鴨式結構界面122a、122b、122c連接到第一鴨翼113的前翼梁127a、127b、127c以及允許所述至少一個后鴨式結構界面123a、123b、123c連接到第一鴨翼113的后翼梁129a、129b、129c,或者在替代性方案中,允許所述至少一個前鴨式結構界面122a、122b、122c連接到第二鴨翼114的前翼梁128以及允許所述至少一個后鴨式結構界面123a、123b、123c連接到第二鴨翼114的后翼梁131,其中第一鴨翼113和第二鴨翼114具有不同的尺寸。
除了降低制造成本之外,豎直尾翼13、14之間的差異還可以改善飛行器10的性能。第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14的前翼梁27a、27b、27c、28均限定掃掠角,同時第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14的后翼梁29a、29b、29c、31均限定掃掠角。此外,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的前緣32、33,第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的可移動后緣25、26,并且第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14均具有限定掃掠角的固定后緣34、35。第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14還均包括豎直翼盒翼弦24a、24。第一豎直尾翼13和第二豎直尾翼14可以具有至少一個結構差異,其選自由下列各項組成的組:不同的尺寸;前翼梁27a、27b、27c、28的不同的掃掠角;后翼梁29a、29b、29c、31的不同的掃掠角;前緣32、33的不同的掃掠角;可移動后緣25,26的不同的掃掠角;固定后緣34、35的不同的掃掠角;不同的豎直翼盒翼弦24a、24;和/或不同的豎直翼根翼弦224a、224。因此,可以基于多種標準來選擇最佳豎直尾翼13、14,其可以改善飛行器10的性能以及降低其成本。
除了降低制造成本之外,水平尾翼15、16之間的差異還可以改善飛行器10的性能或操作。例如,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16的前翼梁39a、39b、39c、42均限定掃掠角,而第一水平尾翼15和第二水平尾翼16的后翼梁41a、41b、41c、43均限定掃掠角。此外,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16均具有限定掃掠角的前緣44、45,第一水平尾翼15和第二水平尾翼16均具有限定掃掠角的固定后緣46、47,并且第一水平尾翼15和第二水平尾翼16均具有限定掃掠角的可移動后緣51、52。第一水平尾翼15和第二水平尾翼16可以具有至少一個結構差異,其選自由下列各項組成的組:不同的尺寸;前翼梁39a、39b、39c、42的不同的掃掠角;后翼梁41a、41b、41c、43的不同的掃掠角;前緣44、45的不同的掃掠角;固定后緣46、47的不同的掃掠角;可移動后緣51、52的不同的掃掠角;不同的水平翼盒翼弦48a、48;和/或不同的豎直翼根翼弦248a、248。
如果被利用,則除了降低制造成本之外,鴨翼113、114之間的差異還可以改善飛行器10的性能。第一鴨翼113和第二鴨翼114的前翼梁127a、127b、127c、128均限定掃掠角,而第一鴨翼113和第二鴨翼114的后翼梁129a、129b、129c、131均限定掃掠角。此外,第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有限定掃掠角的前緣132、133,第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有限定掃掠角的可移動后緣134、135,并且第一鴨翼113和第二鴨翼114均具有限定掃掠角的固定后緣334、335。第一鴨翼113和第二鴨翼114還均包括鴨翼翼盒翼弦124a、124。第一鴨翼113和第二鴨翼114可以具有至少一個結構差異,其選自由下列各項組成的組:不同的尺寸;前翼梁127a、127b、127c、128的不同的掃掠角;后翼梁129a、129b、129c、131的不同的掃掠角;前緣132、133的不同的掃掠角;可移動后緣134、135的不同的掃掠角;固定后緣334、335的不同的掃掠角;不同的鴨翼翼盒翼弦124a、124;和/或不同的鴨翼翼根翼弦324a、324。
因此,除了降低制造成本之外,公開了各種飛行器10以及改進飛行器10的性能的方法。機身17的尾部分18被設計為通用的,因此其可以連接各種豎直尾翼13、14中的一個和/或各種水平尾翼15、16中的一個,而不需要重新設計或重新配置機身17的尾部分18的結構布局。類似地,機身的前部分118也被設計為通用的,因此其可以連接到各種鴨翼113、114。通過選擇將改進飛行器的性能的豎直尾翼13、14、水平尾翼15、16和/或鴨翼113、114,可開發(fā)這種通用性。使用具有公共尾部分18的機身17,可以提供一族飛行器10,所述公共尾部分18配備有四個或更多結構界面22a、22b、22c、23a、23b、23c、37a、37b、37c、37d、37e、37f、38a、38b、38c的配置,其使尾部分18能夠連接到各種不同的豎直尾翼13、14和/或各種水平尾翼15、16。除了改善的飛行器性能之外,本文所述的通用性還可以導致降低的制造成本。
雖然已經闡述僅僅某些實施例,但是對于本領域技術人員來說,根據(jù)上面的說明書,替換形式和修改將顯而易見。這些和其它的替換形式被認為是等效物,并且在本公開和隨附權利要求的精神和范圍內。