一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机制造技术

本发明专利技术属于航空飞行器设计技术领域，公开了一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，包括机身、机翼、尾翼，机身下半部分是水密性浮力箱，机翼是外侧具有下翻功能的水翼型机翼，尾翼采用T型尾翼结构；还包括机翼布局结构、内侧机翼结构、外侧可下反式水翼结构、机身结构、尾翼结构与起降系统。本发明专利技术的装载能力与航程显著大于国内已试飞的水陆两用无人运输机U650，可在水面安全起降，适用于水系发达地区的物流运输，也可在简易机场或公路上起降，物资运输的可达性好；由于舍去了笨重的水橇，飞机的巡航气动效率明显增大。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机
本专利技术属于航空飞行器设计
，涉及一种水陆两用运输机，具体涉及一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机。
技术介绍
我国当前大型无人机多为军事用途，以大疆为代表的小型无人机均为旋翼布局，其有效装载、速度较路上与水上运输均无优势。国内已试飞的水陆两用无人机U650，其最大商载只有250kg，无法满足现代物流公司对高效货物运输的需求。我国南方水系纵横，湖泊众多，需要能够水陆起降，运输效率高的固定翼无人运输机。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，可达性好、气动效率高的小型水陆两用无人运输机，目的是实现地形复杂地区以及偏远地区货物运输的无人化，提高运输效率，降低物流公司的运输的成本。本专利技术的技术方案是：一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，包括机身、机翼、尾翼，机身下半部分是水密性浮力箱，机翼是外侧具有下翻功能的水翼型机翼，尾翼采用T型尾翼结构。进一步的，还包括机翼布局结构、内侧机翼结构、外侧可下反式水翼结构、机身结构、尾翼结构与起降系统。进一步的，机身结构具体为：机身采用旋成体机身飞行阻力更小；机身的机身头部是前设备舱兼货仓门，能向上打开120°；货仓地板设在机身内的中下部用于隔开机身内的货舱和水密性浮力箱；机身头部部分的货仓地板底边下设有抽拉式货桥，为货物装卸提供了便利条件；机身的水密性浮力箱内部设有前起落架舱、主起落架舱与主油箱；机身的货仓后部为后设备舱；后设备舱后方为发动机舱；机身后部下弯，便于安装下反式V型水翼。进一步的，机翼布局结构具体为：机翼包括内侧机翼和外侧可下反式水翼，内侧机翼连接机身，外侧可下反式水翼与内侧机翼端部轴动连接；采用外翼可下反式下单翼布局，利用水翼型的下反外翼产生的水动升力平衡飞机，并可在小速度下为飞机提供较大的升力，减小机身浸水体积，使起飞时飞机的水动阻力显著减小，所需最大推力下降；由于舍去了笨重的水橇，飞机巡航状态的气动效率明显增大。进一步的，内侧机翼结构具体为：为提高飞机起降性能，内侧机翼是直机翼，采用失速性能优化后的高升力翼型，内侧机翼后缘内侧为单缝襟翼，外侧为襟副翼；内侧机翼根部位于货仓地板下，距飞机吃水线上方100mm，具有较好的地面效应；发动机安装于机身尾部，使机翼构型简洁，气动效率优良。进一步的，外侧可下反式水翼结构具体为：外侧可下反式水翼采用基于SIMPLE9优化后的水翼型，水动效率较高。其下反角调节范围0°～35°，起降时外侧机翼下反35°，配合机身后体下部安装的下反式V型水翼，以平衡飞机的俯仰与横向力矩，巡航时外侧水翼下反角调为0°，增大展弦比，可减小巡航诱导阻力。外侧可下反式水翼前缘后掠角20°，后缘为直线并布置有副翼。进一步的，尾翼结构具体为：包括T型尾翼和下反式V型水翼，由于倒V型水翼的存在，飞机飞离水面后，可提供一定的三轴稳定性，因此在尾翼设计时，T型尾翼面积仅为常规尾翼的60％，尾翼包括平尾和垂尾，平尾位于垂尾顶部，T型尾翼布局有利于提高平尾效率；下反式V型水翼采用SIMPLE9水翼型，下反50°。进一步的，起降系统具体为：包括轻型前三点可收放起落架，分别一点设在前起落架舱内，两点设在主起落架舱内，以减小气动阻力，用于简易机场着陆；水上起降装置为机身的水密性浮力箱、外侧可下反式水翼与机身尾部的下反式V型水翼；下单翼布局，充分利用了地面效应，内侧机翼后缘的襟翼与襟副翼进一步提高了飞机起降的最大升力系数。本专利技术的优点是：1)本专利技术的装载能力与航程显著大于国内已试飞的水陆两用无人运输机U650；2)本专利技术可在水面安全起降，适用于水系发达地区的物流运输；3)本专利技术的轻型可收放起落架可在简易机场或公路上起降，物资运输的可达性好；4)本专利技术采用外翼可下反式下单翼布局，利用水翼型的下反外翼产生的水动升力平衡飞机，并可在小速度下为飞机提供较大的升力，减小机身浸水体积，使起飞时飞机的水动阻力显著减小；由于舍去了笨重的水橇，飞机的巡航气动效率明显增大；5)本专利技术的机身不同于水上飞机的船型机身，旋成体机身外形更流线，飞行阻力更小；机身头部作为前设备舱兼货仓门，可向上打开120°，辅以货仓地板底边下的抽拉式货桥，为货物装卸提供了便利条件；6)本专利技术由于倒V型水翼的存在，飞机飞离水面后，可提供一定的三轴稳定性，因此在尾翼设计时，其尾翼面积仅为常规尾翼的60％。附图说明图1是本专利技术俯视图；图2是本专利技术侧视图；图3是本专利技术主视图；其中，1—机身头部；2—货仓；3—货仓地板；4—主油箱；5—前起落架舱；6—主起落架舱；7—垂尾安定面；8—方向舵；9—发动机；10—内侧主机翼；11—外侧可折式机翼；12—副翼；13—升降舵；14—平尾；15—襟翼；16—襟副翼；17—后设备舱；18—发动机舱；19—下反式V型水翼。具体实施方式本部分是本专利技术的实施例，用于解释和说明本专利技术的技术方案。本专利技术的结构如图1、图2和图3所示，一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，包括机身、机翼、尾翼，机身下半部分是水密性浮力箱，机翼是外侧具有下翻功能的水翼型机翼，尾翼采用T型尾翼结构。还包括机翼布局结构、内侧机翼10结构、外侧可下反式水翼11结构、机身结构、尾翼结构与起降系统。机身结构具体为：机身采用旋成体机身飞行阻力更小；机身的机身头部1是前设备舱兼货仓门，能向上打开120°；货仓地板3设在机身内的中下部用于隔开机身内的货舱2和水密性浮力箱；机身头部1部分的货仓地板底边下设有抽拉式货桥，为货物装卸提供了便利条件；机身的水密性浮力箱内部设有前起落架舱5、主起落架舱6与主油箱4；机身的货仓2后部为后设备舱17；后设备舱17后方为发动机舱18；机身后部下弯，便于安装下反式V型水翼19。机翼布局结构具体为：机翼包括内侧机翼10和外侧可下反式水翼11，内侧机翼10连接机身，外侧可下反式水翼11与内侧机翼10端部轴动连接；采用外翼可下反式下单翼布局，利用水翼型的下反外翼产生的水动升力平衡飞机，并可在小速度下为飞机提供较大的升力，减小机身浸水体积，使起飞时飞机的水动阻力显著减小，所需最大推力下降；由于舍去了笨重的水橇，飞机巡航状态的气动效率明显增大。内侧机翼10结构具体为：为提高飞机起降性能，内侧机翼10是直机翼，采用失速性能优化后的高升力翼型，内侧机翼10后缘内侧为单缝襟翼15，外侧为襟副翼16；内侧机翼10根部位于货仓地板3下，距飞机吃水线上方100mm，具有较好的地面效应；发动机9安装于机身尾部，使机翼构型简洁，气动效率优良。外侧可下反式水翼11结构具体为：外侧可下反式水翼11采用基于SIMPLE9优化后的水翼型，水动效率较高。其下反角调节范围0°～35°，起降时外侧机翼下反35°，配合机身后体下部安装的下反式V型水翼19，以平衡飞机的俯仰与横向力矩，巡航时外侧水翼下反角调为0°，增大展弦比，可减小巡航诱导阻力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，其特征在于，包括机身、机翼、尾翼，机身下半部分是水密性浮力箱，机翼是外侧具有下翻功能的水翼型机翼，尾翼采用T型尾翼结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，其特征在于，包括机身、机翼、尾翼，机身下半部分是水密性浮力箱，机翼是外侧具有下翻功能的水翼型机翼，尾翼采用T型尾翼结构。


2.根据权利要求1所述的一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，其特征在于，还包括机翼布局结构、内侧机翼(10)结构、外侧可下反式水翼(11)结构、机身结构、尾翼结构与起降系统。


3.根据权利要求2所述的一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，其特征在于，机身结构具体为：机身采用旋成体机身；机身的机身头部(1)是前设备舱兼货仓门，能向上打开120°；货仓地板(3)设在机身内的中下部用于隔开机身内的货舱(2)和水密性浮力箱；机身头部(1)部分的货仓地板底边下设有抽拉式货桥；机身的水密性浮力箱内部设有前起落架舱(5)、主起落架舱(6)与主油箱(4)；机身的货仓(2)后部为后设备舱(17)；后设备舱(17)后方为发动机舱(18)；机身后部下弯。


4.根据权利要求3所述的一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，其特征在于，机翼布局结构具体为：机翼包括内侧机翼(10)和外侧可下反式水翼(11)，内侧机翼(10)连接机身，外侧可下反式水翼(11)与内侧机翼(10)端部轴动连接。


5.根据权利要求3所述的一种基于水翼技术的水陆两用无人运输机，其特征在于，内侧机翼...

【专利技术属性】
技术研发人员：张声伟，王延风，谭玉婷，张健，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61