摘要：近些年來，隨著科技水平的不斷提高，飛機的發(fā)展也極為迅速，新型飛機也逐步取代傳統(tǒng)飛機，不過利用高科技新原理制造的飛機類型不是很多。然而我國現(xiàn)階段對飛行器的研究才處于初步階段，供我們可借鑒學(xué)習(xí)的資料不是很多。就目前為止，一種新原理飛行器--扇翼飛行器逐漸發(fā)展起來，它的不同點在于全新的機翼類型，扇翼比起之前的固定翼和旋翼已經(jīng)有了很大的進步。本刊主要通過扇翼飛行器概念的提出、扇翼飛行器的飛行原理、我國現(xiàn)階段的對扇翼飛行器的研究狀況、扇翼飛行器的應(yīng)用前景與分析等四部分對扇翼飛行器展開了總結(jié)研究和細(xì)致化分析。

關(guān)鍵詞：扇翼飛行器；應(yīng)用前景；低速飛行器；飛行原理

前言

隨著世界經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，也引起了飛行器的重大變革。由于現(xiàn)階段的飛機仍存在諸多問題，在速度較低和飛行高度較低時，飛機的適應(yīng)性較差；而且其結(jié)構(gòu)和操作比較復(fù)雜，飛行時間較短，載荷較低。這些年來，為了突破傳統(tǒng)的飛行模式，進行了多種形式的探索，追求經(jīng)濟性和高效性，渴望達到垂直起降的能力，讓飛行器具有高性能的優(yōu)勢。扇翼飛行器它是一種低速大載荷的新型飛行器，也是當(dāng)前飛行器領(lǐng)域中一大重要突破，具有很高的研究價值和潛在優(yōu)勢。

1.扇翼飛行器概念的提出

十九世紀(jì)末，法國的一位電氣工程師研究并發(fā)明出長度可任意選取的橫流式風(fēng)扇，它具有可獲得高速且大寬度的平穩(wěn)氣流的優(yōu)勢，為扇翼飛行器的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)；之后，又有人想利用橫流式風(fēng)扇的特點加以改造，不過由于種種問題，未能真正進行；萊特兄弟不斷探索研究，成功試飛，飛機探索的隊伍也越來越龐大；二十世紀(jì)中期，在飛機上應(yīng)用橫流式風(fēng)扇上被一位德國工程師真正提出；在1962年，為實現(xiàn)飛行器更好的飛行控制，在固定翼飛機中加入橫流式風(fēng)扇，不過由于技術(shù)阻礙，沒能進行當(dāng)時的矢量推力控制試驗。到二十世紀(jì)七十年代時，飛行器的達到了研究的浪潮，各大科研機構(gòu)和高級院校陸續(xù)展開研究。從1979年到2000年，航空上應(yīng)用橫流式風(fēng)扇得到了進一步研究，取得了重大進展；二十世紀(jì)七十年代末，橫流式風(fēng)扇的應(yīng)用研究陷入了短期的停滯；二十世紀(jì)末首次試飛帶有扇翼飛行器的原型機，并取得了很大程度上的成功；21世紀(jì)以來，扇翼飛行器還在持續(xù)性研究。

2.扇翼飛行器的飛行原理

扇翼飛行器的飛行原理是利用安裝在固定翼前方邊緣位置的橫流式風(fēng)扇并控制它的轉(zhuǎn)速和來流迎角來提供升力和推力來實現(xiàn)的，它不同于固定翼飛機的關(guān)鍵所在，橫流式風(fēng)扇可隨時調(diào)控葉輪的長度，滿足不同的需求。氣流每次經(jīng)過扇翼時，一部分會從扇翼上方流過，另一部分會被橫流式風(fēng)扇吸入，扇翼飛行器升力的來源最重要的就是這兩部分氣流。同理，扇翼飛行器的推力的來源也分為兩部分--葉片轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的推力和偏心渦提供的推力。

3.我國現(xiàn)階段的對扇翼飛行器的研究狀況

目前來說，我國對扇翼飛行器的研究才進入開始階段，很少一部分的科研機構(gòu)和高級院校著眼研究。2007年，為改進飛行器模型，研究空氣動力性能，中國空氣動力研究院的兩位研究者進行了大量的探索研究；2011年，國內(nèi)對扇翼飛行器的研究取得了重大進展，國內(nèi)首架扇翼飛行器成功試飛，在此基礎(chǔ)上，為提高扇翼飛行器的有效性和穩(wěn)定性，南京航空航天大學(xué)的教授和學(xué)生又對其展開了一系列研究分析，成功建立了縱向數(shù)學(xué)模型；2014年，對扇翼飛行器的動力性能又展開了細(xì)致化研究，通過不同的參數(shù)進行對比分析；隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國現(xiàn)階段對扇翼飛行器的研究還會有持續(xù)性突破。

4.扇翼飛行器的應(yīng)用前景與分析

扇翼飛行器具有經(jīng)濟性、穩(wěn)定性高、可操作性強而且高安全性等特點，應(yīng)用前景也相對廣泛。

4.1更好的完成巡邏偵察與空中通信任務(wù)

扇翼飛行器具有很高的穩(wěn)定性和可操作性，現(xiàn)在廣泛應(yīng)作艦載機，在巡邏偵察和空中通信以及空中運輸?shù)确矫姘l(fā)揮了重要作用；當(dāng)然，現(xiàn)代戰(zhàn)斗機也利用了它的性能優(yōu)勢，不斷提高應(yīng)急能力和生存能力，更好的執(zhí)行任務(wù)。

4.2目標(biāo)攔截的應(yīng)用更為廣泛

扇翼飛行器還具有另外一大得天獨厚的優(yōu)勢--低噪聲，這就使得在執(zhí)行任務(wù)時不會輕易被發(fā)現(xiàn)，大大提高了生存能力。因此，在執(zhí)行目標(biāo)攔截任務(wù)時，高效、準(zhǔn)確得到了一致肯定。

4.3在貨物運輸方面進一步應(yīng)用

眾所周知，大部分的飛行器不適合民用和商業(yè)的需要，現(xiàn)在無人機的使用已經(jīng)開辟了新的時代，飛行器在商業(yè)服務(wù)、民用服務(wù)上得到了很大程度的發(fā)展進步；扇翼飛行器憑借獨特的特點也進入了大家的視野，相信不久在貨物運輸方面會得到進一步應(yīng)用。

4.4增添了一種全新的救援方式

扇翼飛行器能夠短距離快速起降，在救援上的應(yīng)用會更加廣泛，也是當(dāng)下執(zhí)行救援任務(wù)的有利需要，無論是海洋救援、地震救援，都會提供很大程度上的幫助。

4.5農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用化水平不斷提高

農(nóng)村中的大面積土地種植已經(jīng)非常普遍，飛機噴灑農(nóng)藥已經(jīng)逐步普及開來，可以節(jié)省大量的勞動力和時間，對農(nóng)業(yè)的發(fā)展和社會的進步起到了很重要的促進作用。

4.6小型飛行器成功研制

扇翼飛行器的遠航能力和短距起降能力對城鎮(zhèn)小型飛行器的發(fā)展極為重要，可以廣泛應(yīng)用在一些道路巡邏等方面。

結(jié)語

從扇翼飛行器的起源、發(fā)展、應(yīng)用前景等方面可以看出，現(xiàn)階段，科技的進步引發(fā)了廣大科學(xué)家對扇翼飛行器的重視與研究，也推動了現(xiàn)代化社會的發(fā)展與進步。扇翼飛行器它是一種低速大載荷的新型飛行器，也是當(dāng)前飛行器領(lǐng)域中一大重要突破，具有很高的研究價值和潛在優(yōu)勢。扇翼飛行器的短距起降、低噪音、穩(wěn)定性高、可操作性強等獨特的優(yōu)勢，應(yīng)用前景也極為廣泛。因此，應(yīng)該緊跟科技的發(fā)展積極開展在航天領(lǐng)域內(nèi)的研究，讓扇翼飛行器成為社會進步的動力。

參考文獻：

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[4]李楠.扇翼飛行器的建模與控制研究[D].南京航空航天大學(xué)，2015.

作者簡介：許景茹，身份證號：622301199612140014