本概念设计的基本数据:
翼展:4.4米(加风刀外展共4.5米)
机长:5.1米
机翼面积:12.5平方米
机高:1.95米(后轮调低则机高1.6米)
最高时速:220公里
经济时速:60公里
最低失速:30公里
起飞滑跑距离:5米(重载10米)
降落滑跑距离:1-15米
汽车状态车宽:2米
汽车状态车长:4.5米
本概念设计的气动原理简介如下:
一,低空空域是一个障碍物多气流复杂的危险空域,为了适应这样危险环境,本概念设计采用小展弦比方案。本概念设计本质上仍然是常规布局的原理,但主翼向后延伸与平尾相连,最终获得一个翼身融合式气动布局。
二,本概念设计翼展仅4.4米,尽可能的缩小翼展的目的是为了减小低空乱流对于飞行姿态的影响。翼身融合是为了有足够的面积以保障升力。这样的气动布局的优点是解决了低空低速小飞机既需要抗风性好又需要升力大的矛盾。
三,翼身融合式布局从平面图看有点像一个风筝,假如我们拉住风筝前面的一条线,抖手一拉,风筝就会应声而起。那么本概念设计的发动机只要开足马力一起动,飞机也会立马腾空而起。因此,本概念设计拥有短距起飞功能,起飞滑跑距离仅需5米。
(在此需要说明一下的是,由于我只是做概念设计,我并不是通过具体的数据计算得出的滑跑5米起飞的结论的,我只是通过原理推理得出这个结论的。市场上有很多短距起飞小飞机,翼面积十平方米左右,本概念设计翼面积12.5平方米,风筝式的气动布局,升力效率应该更高,再把滚转舵面与增升副翼同时放下,此时会额外增加很多升力,因此从原理上讲,本概念设计5米起飞是能够实现的。)
原理推理是做设计的重要方法,本概念设计就是通过原理推理而设计出来的。只要原理上讲得通,那么本概念设计的设计目的应该是能够被实现的。
四,本概念设计的特点是最大限度的利用空气的浮力做滑翔飞行从而节约能源。本设计最高时速能超两百公里,但建议速度与大雁的飞行速度保持一致或稍高一点,也就是大概在50-60公里就可以了。因为这样的速度能够最大限度地利用空气的浮力做滑翔运动,能够最大限度地节约能源。速度过快空气阻力太大则会消耗过多的能源。
五,本概念设计的最低失速速度为每小时30公里左右。如此低的失速速度保证了本设计具有很高的安全性。
六,本概念设计具有空中刹车功能。飞行过程中如果需要紧急减速,可以先把螺旋桨失去动力,让飞车处于自然滑翔状态(本概念设计的动力系统应当有离合器,便于发动机保持运转的同时让螺旋桨失去动力),再将滚转舵与增升副翼同时放下,此时机腹下方会产生巨大风阻从而达到空中刹车的目的。假如本概念设计的制造工艺、理想配重、天气情况和驾驶技术都达到完美程度的话,原理上讲应该可以在空中做到短暂的静止状态,然后立即让螺旋桨恢复动力加大油门,因此静止状态之后也不会失速。
七,本概念设计总体呈倒三角形布局,这样的气动布局具有很高的纵向稳定性,有利于在各种障碍物之间穿梭飞行而不会撞上障碍物。本布局非常有利于滑翔飞行,必然节约能源。由于本概念设计很可能比轿车更具经济性,因此本设计最终会取代轿车成为日常交通工具。
八,本概念设计采用全动式垂尾,低空空域障碍物多,必须要全动式垂尾提供高机动性以避开障碍物。本概念设计在拥有较高的稳定性的同时还拥有较高的机动性,因此必然具有良好的可操控性。这是在危险的低空空域飞行所必备的基本技能。
九,本概念设计可抗六级大风。假如本设计在六级狂风中飞行,虽然大风可能把机身吹得左飘右摇,但紧凑的气动布局能够把大风的影响降到最小,只要发动机的牵引力还存在,那么本概念设计在狂风中维持正常飞行是不成问题的。本概念设计主翼翼梢设有风刀及小翼,风刀和小翼不仅能改善气动效率,更能在乱流中提高稳定性。
十,驾驶员座位位于升力中心稍前位置,且可调。乘客的座位位于升力中心,因此乘客的体重不会影响飞机的平衡。油箱在乘客座位下方,因此油料的变化也不会影响平衡。本概念设计在重载情况下需保持高速,也可把增升副翼翻转向下以提高承载能力。
十一,本概念设计既可以正常平稳滑翔着陆,此种着陆方式可能需要跑道十五米左右。本概念设计可以从45度角度起飞,也可以呈60度角度降落。之所以需要这样的功能,是因为很多私人院坝可能没有很好的净空来支持滑翔着陆,很多私人停机位周围到处都是树木、高楼、甚至高压线,从60度角度扑向停机位能够很好地避开这些障碍物。当飞机呈60度角度扑向停机位的时候,此时的机翼其实是充当了降落伞的原理,如果把滚转舵与增升副翼翻转向下,此时机翼下方会有大量气流聚集,从而产生很大的阻力托举住机身缓缓下降。在制造工艺、飞行员技术、天气情况、配重适当等都能达到完美状态的情况下,如果使用空中刹车这一项特技功能在草地麦田上实施降落,那么本概念设计从原理上讲应该可以做到降落滑跑零距离。