1.本发明涉及航空器总体设计领域，特别涉及一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构。
背景技术：
2.组合飞行器是一种新的飞行器设计概念，是突破常规飞行器布局性能瓶颈的一种新型的布局方式。在飞行器组合布局情况下，不同功能飞行器的组合实现了在不同任务阶段中1+1》2、1+2》3的效能提升。现有的飞行器组合布局主要是以一架主机携带多架小型子机的形式，根据不同任务需求和不同任务阶段，以组合形式或者分离形式执行任务。
3.现有的组合布局方式主要存在几个问题：子机的分离带来较大的重心变化与气动中心变化，给组合飞行器的布局及控制带来较大困难；子机放在主机翼尖或者后缘处在分离时会受到主机尾流的较大干扰，容易发生碰撞等危险；子机放在主机后缘会影响主机舵面的布置，造成对主机舵面的干扰，降低主机的控制效果，如果使用子机的舵面对主机进行操作，则会大大增加对连接机构强度的要求；通常的组合方式会破坏组合布局的隐身特性。
技术实现要素：
4.本发明意在提供一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，解决了现有的组合飞行器中子机分离会带来重心变化与气动中心变化的问题。
5.为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，包括主机和两个子机，所述主机采用前部菱形翼、后部前掠翼的布局，两个所述子机对称分布在主机的两侧，每个所述子机均嵌合在主机的菱形翼和前掠翼之间，所述主机和两个子机处于组合状态下具有完整的飞翼布局。
6.进一步的，所述主机采用鸭翼大展弦比无尾布局，每个所述子机均采用飞翼布局。
7.进一步的，所述子机的前缘后掠角与组合状态下的前缘后掠角相同。
8.进一步的，每个所述子机的三侧与主机相接触，所述子机上未与主机接触的一侧与主机的一侧连成一条连续线段，所述子机与主机之间设有用于固定子机的磁吸机构。
9.通过上述设置，增大了子机与主机的接触周长，从而可消除现有的组合构型连接机构所承受的扭转力矩，大大减小了连接机构的强度要求。
10.进一步的，每个所述子机与组合状态下的组合飞行器具有相同的外形机构。
11.通过上述设置，子机与主机在同一参考平面内，组合状态外形简洁，在组合状态下有较高升阻比。
12.与现有技术相比，本方案的有益效果：
13.1、本方案处于组合状态下时，飞行器的重心和气动中心分别与子机分离状态下主机的重心和气动中心变化较小，有利于子机分离与回收过程的稳定控制；
14.2、本方案相较于其他组合布局形式，在组合状态下，子机所处的流场环境更加平稳，脱离与回收过程相对平稳；
15.3、本方案在组合状态下是一个完整的飞翼布局的飞行器，具有很强的突防能力、超声速巡航能力和机动性能；且在分离执行任务情况下，前掠翼加鸭翼的飞翼布局的主机和飞翼布局的子机均仍具有很好的气动特性和很强的机动能力；
16.4、本方案在组合状态下，子机不会对主机的舵面布置及操纵产生干扰，避免了子机和主机的操纵耦合的问题，极大程度减小了子机对主机舵面效率的影响；
17.5、本方案在组合状态下，在多个方向上的雷达反射面积更小，具有很好的隐身特性。
附图说明
18.图1是本发明一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构组合状态下的俯视图。
具体实施方式
19.下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
20.说明书附图中的附图标记包括：主机1、子机2。
21.实施例1
22.如附图1所示：一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，包括主机1和两个子机2，主机1采用前部菱形翼、后部前掠翼的布局，并且主机1采用鸭翼大展弦比无尾布局，两个子机2对称分布在主机1的两侧，每个子机2均采用飞翼布局，每个子机2均嵌合在主机1的菱形翼和前掠翼之间，采用嵌入式设计可在多个方向上主机1与子机2相互遮挡，经电磁特性分析，雷达反射面积远小于现有的同尺寸其他组合布局设计。每个子机2的长度是主机1长度的30％。本实施例中的子机2与主机1均采用无垂尾设计，从而可减小雷达反射面积，增强本飞行器的隐身性能。每个子机2的三侧均与主机1相接触，子机2上未与主机1接触的一侧前缘与主机1上同一侧的前缘连成一条连续线段，子机2与主机1之间设有用于固定子机2的磁吸机构，磁吸机构包括设置在主机1上的电磁铁和设置子机2上的磁铁，电磁铁设置在菱形翼和前掠翼的相邻侧，且电磁铁与主机1的控制系统电连接，电磁铁通电后产生与子机2上磁铁相吸的磁力，磁铁设置在子机2上相邻的三侧边上，借助磁吸机构可要释放或回收子机2。
23.本实施例中主机1采用双发动机设计，子机2采用单发动机设计，主机1和两个子机2处于组合状态下具有完整的单前缘飞翼布局，根据不同的马赫数设计，其组合状态下飞行器的前缘后掠角采用28
°‑
45
°
；同时子机2的前缘后掠角与组合状态下飞行器的前缘后掠角相同。每个子机2与组合状态下的飞行器具有相同的外形机构。
24.实施例2
25.本实施例与实施例1的区别仅在于：本实施例中主机1和两个子机2上均使用垂直尾翼或v形尾翼设计，从而可增强横航向稳定性。
26.以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的
具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
技术特征：
1.一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，其特征在于：包括主机和两个子机，所述主机采用前部菱形翼、后部前掠翼的布局，两个所述子机对称分布在主机的两侧，每个所述子机均嵌合在主机的菱形翼和前掠翼之间，所述主机和两个子机处于组合状态下具有完整的飞翼布局。2.根据权利要求1所述的一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，其特征在于：所述主机采用鸭翼大展弦比无尾布局，每个所述子机均采用飞翼布局。3.根据权利要求1所述的一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，其特征在于：所述子机的前缘后掠角与组合状态下的前缘后掠角相同。4.根据权利要求1所述的一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，其特征在于：每个所述子机的三侧与主机相接触，所述子机上未与主机接触的一侧与主机的一侧连成一条连续线段，所述子机与主机之间设有用于固定子机的磁吸机构。5.根据权利要求1所述的一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，其特征在于：每个所述子机与组合状态下的组合飞行器具有相同的外形机构。
技术总结
本发明专利公开了一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，具体涉及航空器总体设计领域。一种面向协同任务的组合飞行器气动布局结构，包括主机和两个子机，所述主机采用前部菱形翼、后部前掠翼的布局，两个所述子机对称分布在主机的两侧，每个所述子机均嵌合在主机的菱形翼和前掠翼之间，所述主机和两个子机处于组合状态下具有完整的飞翼布局。采用本发明技术方案解决了现有的组合飞行器中子机分离会带来重心变化与气动中心变化的问题，可满足不同的飞行任务需求。足不同的飞行任务需求。足不同的飞行任务需求。
技术研发人员：唐骥罡 王崯瞩 黄江涛 钟世东 陈立立 余龙舟 陈宪 肖云雷 杜昕 高冠
受保护的技术使用者：中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/1/14