CN114313257B - 一种水陆两栖飞机大长宽比船体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水陆两栖飞机大长宽比船体，通过使用大长宽比、长后体的水陆两栖飞机船体减小波浪运动响应，提升水陆两栖飞机海浪适应能力。大长宽比船体包括一个前体和后体，大长宽比船体增加船体与波浪的接触点，恢复力矩增加与倾覆力矩减小较快，并且使用长后体设计，其后体长度大于前体长度，后体接触波浪区域较大，后体水动升力较大，飞机抬头力矩减小，使飞机波浪中不易产生跳跃等不稳定运动，这样大长宽比船体可减小纵摇运动幅值和垂荡幅值，以及机体承受的过载，水陆两栖飞机的大长宽比船体结构简单，可适用于大型水陆两栖飞机。

Description

一种水陆两栖飞机大长宽比船体

技术领域

本发明属于水陆两栖飞机船体设计领域，具体涉及一种水陆两栖飞机大长宽比船体。

背景技术

水陆两栖飞机在波浪中起降会产生纵摇和升降等耦合运动，并且机体结构将承受一定过载，若纵摇幅值超出水陆两栖飞机安全范围，致使飞机失控，或机体承受的过载过大致使机体变形或损坏，这些直接关系水陆两栖飞机使用安全。

为此需减小波浪中运动响应，提升水陆两栖飞机抗浪能力，提高水陆两栖飞机海浪适应能力，目前还未有一种海浪高适应能力的水陆两栖飞机船体。

发明内容

本发明提供一种水陆两栖飞机大长宽比船体，提高水陆两栖飞机抗浪能力。

本发明提供一种水陆两栖飞机大长宽比船体，船体1中间区域布置一横向断阶2，断阶2将船体1分成前体3和后体4；

所述后体4的长度大于所述前体3的长度；

所述船体1的长度与所述断阶2的舭宽之比在10-15。

可选的，所述后体4的长度与所述前体3的长度之比为1.25～1.35。

可选的，断阶2高度为5％～7％所述断阶2的舭宽。

可选的，所述前体3的横剖面采用直线斜升型。

可选的，前体3的主滑行区采用前体扭曲5。

可选的，前体艏部区域布置抑波槽6。

可选的，前体3底部布置有前体龙骨线9，后体4底部布置有后体龙骨线10。

可选的，所述前体3和所述后体4与飞机机身相交处上布置有舭线8。

本发明提供一种水陆两栖飞机大长宽比船体，通过使用大长宽比、长后体的水陆两栖飞机船体减小波浪运动响应，提升水陆两栖飞机海浪适应能力。大长宽比船体包括一个前体和后体，大长宽比船体增加船体与波浪的接触点，恢复力矩增加与倾覆力矩减小较快，并且使用长后体设计，其后体长度大于前体长度，后体接触波浪区域较大，后体水动升力较大，飞机抬头力矩减小，使飞机波浪中不易产生跳跃等不稳定运动，这样大长宽比船体可减小纵摇运动幅值和垂荡幅值，以及机体承受的过载，水陆两栖飞机的大长宽比船体结构简单，可适用于大型水陆两栖飞机。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的水陆两栖飞机大长宽比船体的结构示意图一；

图2为本发明的水陆两栖飞机大长宽比船体的结构示意图二；

附图标记说明：

1-船体； 2-断阶；

3-前体； 4-后体；

5-前体扭曲； 6-抑波槽；

7-舭弯； 8-舭线；

9-前体龙骨线； 10-后体龙骨线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提供的水陆两栖飞机大长宽比船体进行解释说明。

本发明提供考虑到水陆两栖飞机抗浪能力直接关系到水陆两栖飞机出勤率与使用范围，尤其对于大型水陆两栖飞机。在大浪高下起降，减小波浪运动响应，使水陆两栖飞机在波浪中纵摇幅值和垂荡幅值减小，以及机体承受的过载减小，可提升水陆两栖飞机海浪适应能力，提升水陆两栖飞机海浪适应能力。

如图1和图2所示，本发明提供一种海浪高适应能力的水陆两栖飞机船体；

在水陆两栖飞机船体的船体1中间区域布置一横向断阶2，断阶2将船体1分成前体3和后体4。

示例性的，后体4长度大于前体3长度。

可选的，后体4长度与前体3长度之比为1.25～1.35。

可选的，断阶2高度选择5％～7％船体1舭宽，使船体1可在水面稳定滑行。

可选的，船体1长度与断阶2舭宽之比大于10。

例如，船体1长度与断阶2舭宽之比是10-15。

示例性的，前体3的横剖面采用直线斜升型，在横剖面外侧布置舭弯7。示例性的，前体3的横剖面如图2所示为V型状。

可选的，前体3的主滑行区采用前体扭曲5，前体艏部区域布置抑波槽6，前体3底部布置前体龙骨线9。

可选的，后体4底部布置后体龙骨线10。

可选的，在前体3和后体4与机身相交处上布置舭线8。

本发明提出的海浪高适应能力的水陆两栖飞机船体，断阶2可阻断前体水流，在断阶2后形成气穴，给后体4提供通气，阻止后体吸附效应出现，船体断阶2高度过小则不能提供足够的后体通气，产生不稳定滑行，为此断阶2高度选择5％～7％船体1舭宽，使船体1可在水面稳定滑行。

同时，船体1长度与断阶2舭宽之比大于10，船体1与波浪的接触点较多，恢复力矩增加与倾覆力矩减小较快，这样可减小纵摇运动幅值和俯仰运动幅值，以及机体承受的过载。

在前体3和后体4上布置舭线8，舭线8处船体与机身成一折角，使舭线8处水流与机身分离，水流无法吸附机身表面，防止出现不稳定运动和水阻力剧增。

前体3的横剖面采用直线斜升型，在横剖面外侧布置舭弯7，用于抑制须状喷溅；对于大长宽比船体1，其前体3主滑行段的水动升力较大，造成滑行稳定下边界较高，滑行稳定性变差，为此断阶2前的主滑行段采用前体扭曲5，增加主滑行段斜升角，减小主滑行段水动升力，降低滑行稳定下边界，增加稳定滑行的纵倾角范围，一般前体扭曲5长度为1.5倍断阶2舭宽，斜升角增加率为主滑行段的每间隔1倍断阶2舭宽的位置其斜升角增加5°，可改善大长宽比船体1纵向滑行稳定性；水陆两栖飞机在水面起降中会产生喷溅，喷溅损坏飞机螺旋桨、襟翼等，为抑制喷溅，在船体艏部布置抑波槽6，实现喷溅水流由横向运动变成纵向运动，其利用水流康达效应，在船底与抑波槽的过渡区采用凸面设计，这样喷溅水流进入抑波槽内，从抑波槽出口喷出，达到抑制喷溅效果。

后体4上仰，后体龙骨线10与前体龙骨线9延长线构成后体龙骨角，一般后体龙骨角6°～9°，这样高速滑行纵倾角较大，水陆两栖飞机在波浪中不易出现埋首，达到安全起降目的；相对于后体4，前体3位置更低，接触波浪区域更大，产生的水动升力更大，水陆两栖飞机将出现艏部上升，飞机机翼迎角增加，气动升力增加，当气动升力与水动升力大于飞机重力，使飞机跳离水面，造成跳跃等不稳定运动出现，为此本发明使用长后体设计，将断阶2位置前移，前体3长度减小，后体4长度增加，这样后体4接触波浪区域较大，后体4水动升力较大，而前体3水动升力减小，飞机抬头力矩减小，使飞机不易产生跳跃等不稳定运动，以及飞机垂荡幅值与过载较小，通常后体4长度大于前体3长度，一般后体4长度与前体3长度之比为1.25～1.35。

本发明考虑到水陆两栖飞机在波浪中起降会出现艏艉交替升降，对于艏部下降，大长宽比船体其船长较长，船体与波浪的接触点较多，分别在这些作用点上产生水动力，艏部作用力和力矩增加较快，恢复力矩增加较快，而同时艉部上升，艉部作用力和力矩减小较快，倾覆力矩减小较快，这样艏部下降和艉部上升幅度减小，反之亦然。长后体的船体其后体长度大于前体长度，后体长度较大，后体接触波浪区域较大，这样后体水动升力较大，飞机抬头力矩减小，使飞机波浪中不易产生跳跃等不稳定运动，以及飞机垂荡幅值与过载较小。此外，为改善水陆两栖飞机大长宽比船体滑行稳定性，采用前体扭曲降低稳定滑行下边界，增加稳定滑行的纵倾角范围，满足水面滑行稳定性要求。综上，大长宽比船体和长后体组合可减小纵摇运动幅值和俯仰运动幅值，提升水陆两栖飞机抗浪能力。水陆两栖飞机海浪高适应能力的大长宽比船体结构简单，可适用于大型水陆两栖飞机。

Claims (5)

1.一种水陆两栖飞机大长宽比船体，其特征在于，船体(1)中间区域布置一横向断阶(2)，断阶(2)将船体(1)分成前体(3)和后体(4)；

所述后体(4)的长度大于所述前体(3)的长度；

所述船体(1)的长度与所述断阶(2)的舭宽之比在10-15；

所述后体(4)的长度与所述前体(3)的长度之比为1.25～1.35；

断阶(2)高度为5％～7％所述断阶(2)的舭宽；

前体(3)的横剖面采用直线斜升型，在横剖面外侧布置舭弯（7），前体(3)的横剖面为V型状。

2.根据权利要求1所述的船体，其特征在于，前体(3)的主滑行区采用前体扭曲(5)。

3.根据权利要求1所述的船体，其特征在于，前体艏部区域布置抑波槽(6)。

4.根据权利要求1所述的船体，其特征在于，前体(3)底部布置有前体龙骨线(9)，后体(4)底部布置有后体龙骨线(10)。

5.根据权利要求1所述的船体，其特征在于，所述前体(3)和所述后体(4)与飞机机身相交处上布置有舭线(8)。