一种飞机挂架

本发明属于飞行器领域，具体涉及一种飞机挂架。

背景技术：

1、近年来，厄尔尼诺导致气象灾害频发，超强台风、降雨、高温干旱、冰雹等严重制约社会经济发展，需要加强对大范围区域高空大气开展研究，采用飞艇搭载载荷观测仅能获取局部地区信息，而用高空高速飞机可快速获取大范围区域信息，且机动性强，更有利于人工影响天气提供决策依据。同时由于各种需要，需对森林，植被等固碳能力摸底，传统光学遥感仅能完成森林面积统计，需要采用微波遥感成像技术，穿透树冠，获取林下植被，形成三维成像能力，更有助于固碳能力摸底。

2、全球碳排放2/3以上以二氧化碳形式排放，大气中二氧化碳含量是研究重点，需要使用飞行平台搭载大气成像探测载荷开展大气成份分析。探空气球、飞艇在搭载能力、设备供电、飞行高度、机动性、广域方面均缺乏优势，需要采用高空高速飞机搭载大气成像探测载荷完成大范围区域大气成份采集，同时飞机可在不同高度层飞行，可按任务要求机动飞行，可获取不同高度层、不同区域二氧化碳含量数据，为碳中和提供量化依据。

3、飞机平台搭载大气探测或微波载荷，通常布置于机腹下部，通过设置专用的整流罩实现大气采集和透波功能，也可布局在机翼下方，通过专用挂架安装，受限于机翼结构油箱形式，挂载能力单一。载荷集中安装大圆柱形的专用整流罩内，整流罩最小离地间隙变小，不符合飞机应急着陆时最小离地安全间隙要求，不利于设备地面装机与维护，同时会增加飞机起降过程中地面异物对整流罩撞击的风险。

4、飞机平台集成的探测载荷采集大气样本，用于大气成分分析，或集成安装微波遥感载荷，开展干涉sar定量遥感研究，主要面向空气质量监测、气象灾害预报、co2浓度，森林三维透视研究等。目前的飞机挂架存在如下缺点：1、种类单一，挂架无法适装多型载荷。2、为实现挂架加装，对飞机改装工作量大。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种飞机挂架，实现高空高速工况下的大气探测载荷的挂装、大气样本的采集、微波载荷的集成。同时，本发明解决了机翼下的飞机挂架对气动特性的影响。同时解决高速工况下，气流对飞机挂架外表面冲击造成的局部的震动，并实现机翼上外挂设备线缆布设。本发明兼顾了大气成分载荷和微波遥感载荷集成需求。以飞机为平台，搭载大气成分分析载荷，完成数据采集。

2、为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：

3、一种飞机挂架，布置在左机翼和右机翼的下方，前掠翼布局；所述飞机挂架包括纵梁、横梁、导流管、圆柱形整流罩；所述纵梁连接飞机机翼，用于固定飞机挂架和飞机机翼；所述横梁设置在纵梁下部，内部中空，用于布置载荷；所述圆柱形整流罩位于横梁的两侧，内部中空，用于布置载荷；所述导流管的进气口位于横梁的前端，延伸至横梁的内部，与载荷交联；所述导流管设置在飞机挂架的前部，导流管的内部设有单向阀，气体分析仪位于横梁两侧的圆柱形整流罩的内部，圆柱形整流罩的前后部位设有出气孔。

4、优选的，所述横梁设置于中间，与纵梁的外形均采用零升力气动结构，有利于高速飞行条件下飞行平台稳定性。

5、优选的，所述飞机挂架的迎风面上下气流等速，合力为零。

6、优选的，所述飞机挂架的前部的进气口的开口方向与飞行方向成90°。

7、优选的，空气经过单向阀进入位于横梁的内部中空形成的空腔内的过滤器，经过管道进入大气分析用的载荷，最后由圆柱形整流罩的前后部位设有的出气孔排出。

8、优选的，所述圆柱形整流罩的迎风面采用水滴形气动结构。

9、优选的，所述圆柱形整流罩为锥形整流罩或水滴型整流罩。

10、优选的，所述横梁和纵梁做成整体部件或者所述圆柱形整流罩和横梁做成整体部件。

11、优选的，所述圆柱形整流罩的内部设有骨架，所述圆柱形整流罩的两端为圆球形，中间为平直段，圆柱形整流罩的中间的平直段为上下可拆装结构，上下可拆装结构为上下两个半圆柱。

12、优选的，所述圆柱形整流罩的内部设有配重结构，使得飞机挂架在起降过程中升力、重力所形成的合力中心位于纵梁上。

13、优选的，管线通过襟翼与大翼之前的空隙接入并敷设至飞机机身，通过穿舱航插连接飞机挂架的载荷和舱内显控设备；机翼外部管线纵向布置，载荷线束在载荷线束管线内部敷设。

14、有益效果：

15、本发明适合高空高速飞行，可以在短时间内实现大范围的大气物理、化学特性监测。本发明采用的前掠翼布局，最大化的保持了飞机原有翼面升力；圆柱形整流罩的对称布置，减小了截面积，增大了挂架的离地间隙，保障了飞机应急着陆结构安全。零升力形翼面与重心对称的布局结构解决了大气挂机局部气动力不平衡的问题，提高了飞行稳定性。挂架在左右机翼布置，跨度可以达到6米，可适用多型遥感载荷，除气体分析仪以外，还可以挂载干涉sar，激光雷达，光学等载荷。

技术特征：

1.一种飞机挂架，其特征在于，布置在左机翼和右机翼的下方，前掠翼布局；所述飞机挂架包括纵梁、横梁、导流管、圆柱形整流罩；所述纵梁连接飞机机翼，用于固定飞机挂架和飞机机翼；所述横梁设置在纵梁下部，内部中空；所述圆柱形整流罩位于横梁的两侧，内部中空；所述导流管的进气口位于横梁的前端，延伸至横梁的内部，与载荷交联；所述导流管设置在飞机挂架的前部，导流管的内部设有单向阀，气体分析仪位于横梁两侧的圆柱形整流罩的内部，圆柱形整流罩的前后部位设有出气孔。

2.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，所述横梁设置于中间，与纵梁的外形均采用零升力气动结构。

3.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，所述飞机挂架的迎风面上下气流等速，合力为零。

4.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，所述飞机挂架的前部的进气口的开口方向与飞行方向成90°。

5.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，空气经过单向阀进入位于横梁的内部中空形成的空腔内的过滤器，经过管道进入大气分析用的载荷，最后由圆柱形整流罩的前后部位设有的出气孔排出。

6.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，所述圆柱形整流罩的迎风面采用水滴形气动结构。

7.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，所述横梁和纵梁做成整体部件或者所述圆柱形整流罩和横梁做成整体部件。

8.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，所述圆柱形整流罩的内部设有骨架，所述圆柱形整流罩的两端为圆球形，中间为平直段，圆柱形整流罩的中间的平直段为上下可拆装结构，上下可拆装结构为上下两个半圆柱。

9.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，所述圆柱形整流罩的内部设有配重结构，使得飞机挂架在起降过程中升力、重力所形成的合力中心位于纵梁上。

10.根据权利要求1所述的一种飞机挂架，其特征在于，管线通过襟翼与大翼之前的空隙接入并敷设至飞机机身，通过穿舱航插连接飞机挂架的载荷和舱内显控设备；机翼外部管线纵向布置，载荷线束在载荷线束管线内部敷设。

技术总结本发明提供一种飞机挂架，属于飞行器领域，布置在左机翼和右机翼的下方，前掠翼布局；所述飞机挂架包括纵梁、横梁、导流管、圆柱形整流罩；所述纵梁连接飞机机翼，用于固定飞机挂架和飞机机翼；所述横梁设置在纵梁下部，内部中空，用于布置载荷；所述圆柱形整流罩位于横梁的两侧，内部中空，用于布置载荷；所述导流管的进气口位于横梁的前端，延伸至横梁的内部，与载荷交联；所述导流管设置在飞机挂架的前部，导流管的内部设有单向阀，气体分析仪位于横梁两侧的圆柱形整流罩的内部，圆柱形整流罩的前后部位设有出气孔。本发明兼顾了大气成分载荷和微波遥感载荷集成需求。技术研发人员：杨飞龙,刘胜甲,朱金彪,闫占霄,罗琳受保护的技术使用者：中国科学院空天信息创新研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/20