CN1876493A

CN1876493A - 用碳纤维复合材料制造的可水、陆起落直升飞机

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Publication number: CN1876493A
Application number: CN 200610046777
Authority: CN
Inventors: 肖忠渊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2006-12-13

Abstract

一种用碳纤维复合材料制造的可水、陆起落直升飞机，本发明其他构造与传统直升飞机基本相同，只是在着陆架左右两侧各设有自动下翻板气囊储存仓、两气囊储存仓内各有一个上壁镶嵌固定在仓内顶层壁上、下部在无气体状态下被自动下翻板托住的气囊，气囊充气和排气口排气的开启装置直接由驾驶室控制板控制，当直升飞机需降落水面时，充气时气囊的膨胀会将气囊储存仓自动下翻板打开，使气囊大部悬露出储存仓外，以双气囊的水面浮力和双气囊的平衡作用、使直升飞机稳稳的降落在水面上，是空中、水上、陆地运输业、国防等最崭新的交通工具体系。

Description

用碳纤维复合材料制造的可水、陆起落直升飞机

技术领域本发明涉及一种用碳纤维复合材料制造的可水、陆起落直升飞机装置。

背景技术水上飞机是指可以在水面进行自由起降的飞机。几乎就在莱特兄弟研制出第一架真正意义上的飞机后不久，就已经有人开始在研制水上飞机了。这主要是因为，仅有陆基飞机还是不完整的，因为，地球上有比陆地更为广阔的海洋。由于陆基飞机受其飞行半径的影响只能控制很小水域，因此，如果不研究水上飞机，飞机的使用价值将是十分有限的。而这一思想的最终完整地提出，则就归功于法国人雅克·施奈德。第一架从水上起飞的飞机，是1905年6月6日，飞行员加布里埃尔·瓦赞在塞纳河上驾驶的一架装在浮筒上的箱形风筝式滑翔机。它由“长剑”号汽艇拖引起飞的。这次飞行的成功，拓宽了传统意义上的航空领域，开阔了人们的思路。从此，水上飞机的研究工作开始步人实质性阶段。尽管瓦赞驾驶这架飞机从水上成功地起飞了，但由于这架飞机只是一种无动力飞行器，因此，研制有动力的水上飞机成为一个十分现实的问题。水上飞机，按结构类型可分为三大类型：第一类是浮筒式水上飞机，该型机有两个雪烟形浮筒，没有陆基飞机的那种起落架。第二类是船式水上飞机，该型机茄的机身外形酷似船并因此得名。船式水上飞机靠密封的机身产生浮力，但为了保持平稳，在左右机翼下各有一个小浮筒。第三类是水陆两用飞机，该型机是一种有收放式起落架的船式水上飞机，因此，它既能在水上起降，又能在陆地机场起降。有动力水上飞机结构设计要求比较苛刻。首先，飞机必须能够平稳地漂浮在水面上；其次机体底部的外形设计要十分讲究，既能产生流体动升力，又能保证起飞滑跑稳定，过载最小，溅水最少；再次，发动机要装在机身上部适当位置，以防止水进入发动机的进气口和溅到螺旋桨的叶片上，同时防止飞机起降时螺旋桨等受到损伤等。因此，就当时科技水平而言，研制有动力的水上飞机，难度比较大。这或许是研制水上飞机的人比较少，自陆基飞机研制成功后的较长一段时间才出现有动力的水上飞机的一个重要原因。自瓦赞驾驶滑翔机在塞纳河上进行水上起飞实验后，大约过去了两年时间，莱特兄弟曾用两个浮筒和水翼面进行过试验。1908年，美国人格伦·柯蒂斯把名为“6月臭虫”双翼机安装在浮筒上，取名为“潜鸟”。柯蒂斯驾驶这架飞机试图从水上起飞，但未获成功。世界上第一架有动力的水上飞机试飞成功，发生在1910年。瓦赞的朋友、法国人亨利·法布尔经过长期不懈的努力，设计制造了一架浮筒式水上飞机。3月28日上午，年仅28岁的法布尔驾驶这架水上飞机从海面上滑行起飞，飞行500米，并安全降落。飞机的飞行速度为每小时60公里左右。当天下午，法布尔再次驾机从海面上起飞，飞行距离达到6公里。法布尔的成功，实现了人类驾机从水上起落的理想，有力地推动了人类航空事业的发展。1911年初，当法布尔得知3月份将在摩纳哥举行一次规模空前的汽船集会时，法布尔决定要充分利用这次集会提供的有利时机，向世人展现水上飞机的风采，为此，他特意邀请一位驾驶技术高超的飞行员让·贝居，要他驾驶改装后的水上飞机给与会代表作一次飞行表演。让·贝居欣然同意。在集会上，人们企盼己久的水上飞机飞行表演终于开始了。只见贝居驾驶浮筒式水上飞机，缓缓地驶离港口，然后加速在水面掠行。忽的一下，飞机从水面上腾空而起，直上云霄。成千上万的观众先是为之膛目结舌，随即又报以热烈的掌声。人们纷纷向法布尔的成功表示祝贺。当贝居安全返航后，掌声再次响起。贝居喜笑颜开，频频向人们招手示意。贝居稍作休息，准备进行第二次飞行表演。但万万没有想到，死神已经开始向他招手了，第二次飞行表演开始，飞机起飞不久，港外突然刮起大风，飞机失控，在众目睽睽之下，直向港口平台下部的石墙冲去。飞机撞毁了，贝居也为此献出了宝贵的生命。多年以后人们为了纪念这位水上飞机的先驱者，将飞机残骸复原并至今还保存在法国夏莱一默东空军博物馆。尽管水上飞机遭此厄运，但人类决不会因一次失败而对其放弃。为了鼓励人们继续研制很有发展前景的水上飞机，法国人雅克·施奈德不惜重金托人制造了“插翅女神”青铜雕像。1912年，在戈登·贝内特杯陆基飞机比赛结束后举行的宴会上，施奈德提了为水上飞机举行专场比赛的设想。并决定以此雕像设立施奈德奖。施奈德的这一举动，为加速水上飞机的研制工作起到了积极的作用。水上飞机的研制成功为海军与空军的联合作战提供了基础，并最终导致了航空母舰的出现。自法布尔研制出水上飞机后，美国人由于其战略地理特点和奉行的军事战略，也已感到发展海上空中力量的必要性。美国人认为，研制水上飞机固然重要，但是如果能够研究解决飞机从舰艇上起飞和降落问题的话，那么，不就等于研制出了一种能够移动的“陆基机场”了吗？这样，舰艇开到哪里，飞机就可以飞到哪里，这岂不是将海洋与天空有机结合的最佳途径吗！在这一思想的驱动下，美国海军进行了史无前例的试验。1910年，美国海军在“伯明翰”号巡洋舰上加装了一个8.5×25米的简易起降平台，平台头部向下倾斜。同年11月14日，飞行员尤金·伊利驾驶一架“金鸟”号柯蒂斯双翼机，成功地从该舰起降平台上起飞，并安全降落在4公里以外的威洛比呷陆基机场。飞机能够在舰上起飞，能不能在舰上降落呢？经过反复论证，美国海军认为，只要措施得当是完全可以的。于是，他们在“宾夕法尼亚”号巡洋舰上加装了一个起降平台，同时，为了降落安全，在起降平台上安装了一种使飞机停止滑行的简易拦阻装置。1911年1月18日，尤金·伊利再次奉命驾机出征。他从旧金山海岸起飞，成功地降落在了该舰的平台上。航空母舰就这样诞生了。水上飞机和航空母舰的相继出现使空中战场的范围扩展到了海洋上空。第一次世界大战期间，由于专用舰载机尚未出现，因此，人们把水上飞机和航空母舰有机地结合在了一起。例如，1914年圣诞节，英国为了报复德国使用“齐伯林”飞艇轰炸其领土，决定使用水上飞机轰炸位于库克斯哈文的“齐伯林”飞艇库。当时，英国的做法极具代表性。他们在船上加装起降平台，水上飞机或安装轮式滑车在甲板上起飞，或由船上起重机先将飞机吊到船舷旁的水面上，飞机从水面上进行起飞，完成任务后，降落在母舰旁，再由起重机吊回舰上。尽管，英军此次空袭因气象条件过于恶劣而未能奏效，但英军的做法为尔后的海上作战提供了有益启示。为了使水上飞机具有进攻能力，英国人在“肖特184”型水上飞机上，加装了一种36厘米的鱼雷。试验表明，效果很好。1915年，达达尼尔海战爆发。考虑到达达尼尔海峡是通向俄国黑海港口的惟一通道，英国海军大臣温斯顿·丘吉尔决心进攻达达尼尔海峡。2月19日，由18艘英国主力战舰、4艘法国战列舰和辅助舰只组成的联合舰队，经过长途跋涉，驶进达达尼尔人口处，其中，英国的“皇家方舟”号战舰载有水上飞机。这些飞机主要担负舰炮校正任务，同年8月，“本一迈一克里”号军舰配备了两架“肖特184”型水上飞机。8月12日，一架“肖特184”型飞机在空中发现了一艘土耳其商船。飞行员毫不犹豫地对准商船发射了一枚鱼雷。鱼雷准确地命中了目标。在第一次世界大战中，无论是同盟国，还是协约国，都拥有水上飞机。这些飞机不仅经常执行海上侦察和巡逻任务，而且在配合己方舰艇搜索攻击目标和参加远离陆地的海战中发挥了重要作用。早期，水上飞机和陆上飞机是同时发展的。30年代水机发展十分迅速，远程和洲际飞行几乎为水机所垄断，还开辟了横越大西洋和太平洋的定期客运航班。例如，德国道尼尔公司20年代末研制的DoX是当时世界上最大的水上飞机，机翼上方分6组背靠背地装12台活塞式发动机，最大速度达到224千米/小时，1929年10月曾创造一项载169名乘客飞行的世界纪录，一直保持了20多年。美国联合公司30年代研制的PBY-5“卡塔林娜”两栖飞机在二次大战中广泛用作海上巡逻机，生产量达4000架，战后改作森林消防飞机。战后水机发展速度放慢，主要代表机种有前苏联的别-10和日本的PS-1水上飞机，后者由于采用了附面层吹除襟翼和喷溅抑制槽技术，具有较高的抗浪能力。中国在轰-5的基础上研制了水轰-5，能执行反潜任务。水上飞机和早期的航空母舰在战争中已经崭露头角。随着舰载机和真正意义上的航空母舰的出现和不断完善，传统的平面式的海战场面已为立体式的海战场面所取代。A2C飞机是国内目前惟一取得型号设计批准书的超轻型水上飞机。该飞机系双座、半敞开式座舱、蒙布构架式结构的超轻型多用途水上型飞机，是国内惟一配置有适航证和中国民航认可证书的高性能发动机飞机。飞机长6.6米、宽11.3米、高3.2米，性能优越，具有良好的飞行品质和水上起降性能，能广泛应用于农林牧业播种、灭虫、航空体育、环境监测等公务飞行。我国海军飞机工程处陆续设计制造出教练机、海岸巡逻机、鱼雷轰炸机等飞机15架，并培养出我国第一代航空工程技术人才，使马尾成为中国初期航空工业的摇篮。水上运输已成为追求快速、高效、迅捷的理想目的。在当今新材料、新技术、新工艺迅猛发展的时代，采用新型复合材料制造海、陆、空飞机时机已完全成熟。将辽阔的海、江亦变成飞机场已可以变成现实，以此解决人们所追求的快速、高效、迅捷的理想目的。以此提高政治、经济、文化效益的目的。

发明内容本发明的目的是提供一种用碳纤维复合材料制造的可水、陆起落直升飞机，本发明主要包括有直升飞机壳体、着陆架、着陆架左右两侧气囊及两侧自动下翻板气囊储存仓组成，本发明其他构造与传统直升飞机基本相同，只是在着陆架左右两侧各设有自动下翻板气囊储存仓、两气囊储存仓内各有一个上壁镶嵌固定在仓内顶层壁上、下部在无气体状态下被自动下翻板托住的气囊，其气囊储存仓形状似子弹样式、镶嵌固定在着陆架左右两侧、并与着陆架着地部位保持一定高度以防止影响着陆架着陆，直升飞机发动机充气装置的充气管道与气囊进气嘴贯通式连接，气囊的排气口设在气囊储存仓内尾部，气囊充气和排气口排气的开启装置直接由驾驶室控制板控制，当直升飞机需降落水面时，先开启发动机充气装置，充气时气囊的彭胀会将气囊储存仓自动下翻板打开，使气囊大部悬露出储存仓外，直升飞机可降落到水面上、以双气囊的水面浮力和双气囊的平衡作用、使直升飞机稳稳的降落在水面上，当直升飞机从水面升起后，开启气囊排气口，气囊排气时因气囊内气体减少和自身的弹性回缩以及自动下翻板的托动、使气囊返回气囊储存仓内，自动下翻板关闭气囊储存仓，再次起落按以上同样的步骤操纵。其直升飞机的壳体和起落架采用高级碳纤维与高强度塑料及高强度树脂复合制造，其气囊的制造是采用碳纤维与硅橡胶等材料合成。

本发明的原理是：本发明主要由原来的直升飞机功能改变以下；1、直升飞机壳体和着陆架均采用高级碳纤维与高强度塑料及高强度树脂复合的材料进行制造，以减轻直升飞机的整体重量和增强直升飞机的坚固耐用程度。2、在直升飞机着陆架左右两侧增设气囊及两侧自动下翻板气囊储存仓功能，可用于水面上直升飞机的起落，其浮力可承载直升飞机整体重量的2倍以上或按国家有关标准规定制造，同时气囊是采用碳纤维与硅橡胶等材料合成，具有耐高温、耐腐蚀、耐老化、耐低温、耐冲刷等优点。以绝对的安全系数来满足飞机在水上起飞和降落的安全。

在现代国防工业中再装备上各种武器，将能应对现有水面上的一切势力。此种海、陆、空飞机可以根据国防需要制造成水、陆、空全能的机动性装备，不受地域环境约束，不论什么地理位置如；水上、陆地、都可以起降。解决现有的单一性能武器的尴尬局面。可节省大量的军费开支，对国家提高部队的现代化，多样化，机械化，快速反应化将有着不可估量的作用。对防洪救灾也是不可取代的交通增援工具。

采用新型复合材料制造海、陆、空飞机时机已完全成熟。将辽阔的海、江变成飞机场已可以变成现实，以此解决人们所追求的快速、高效、迅捷的理想目的。以此提高政治、经济、文化效益的目的已成为现实。世界有三山六水一分天之称，这就告诉我们世界有辽阔的水域、开发水上资源是显示一个国家的综合经济实力。不但有着丰厚的经济利益，而且具有深远的政治意义。因此、在当今科学技术迅猛发展极其具有完整工业体系的今天，在材料世界革命的广阔天地里；采用金属复合材料，无机非金属复合材料，高分子复合材料，碳/陶复合材料，橡胶复合材料。进行压模成型，铸塑成型，高温吹塑成型，粘贴成型，及其焊接成型等等，焊接也具有完整的技术手段体系；如有普通的电焊、氩弧焊、氮气焊，氧气焊等等。机械加工门类齐全。有了这些对水上运输业进行改造是工业体系更新换代的发展，制造海、陆、空飞机不但解决水上交通拥挤现象，可以解决大量能源，更重要的是可以不需顾及风大浪高的危险性，船只不宜航行难题。并且充分挖掘开发了水上资源，以此减轻紧张的陆地负担。如果将飞机场能设置在海、江上，飞机具有在海、江上、陆地上起飞和降落功能这将无意对运输业的发展起到一次革命作用。如果飞机具有在海、江上、陆地上起飞和降落功能大连就不会有“5.7”空难恶性事故的发生。在直升飞机下部着陆架左右两侧的气囊储存仓处装有安全气囊既不影响空中飞行、也不影响水上、陆地着陆。

本发明的适用范围是：在现代国防工业中再装备上各种武器，将能应对现有水面上的一切势力。对防洪救灾也是不可取代的交通增援工具。是空中、水上、陆地运输业、国防等最崭新的交通工具体系。

本发明优点：此种海、陆、空飞机可以根据国防需要制造成水、陆、空全能的机动性装备，不受地域环境约束，不论什么地理位置如；水上、陆地、都可以起降。解决现有的单一性能武器的尴尬局面。可节省大量的军费开支，对国家提高部队的现代化，多样化，机械化，快速反应化将有着不可估量的作用。对防洪救灾也是不可取代的交通增援工具。是空中、水上、陆地运输业、国防等最崭新的交通工具体系。就像国家军事最高领导人一样直接统帅“三军”。

附图说明

图1是本发明的立体示意简图

具体实施方式在图1所示的一种用碳纤维复合材料制造的可水、陆起落直升飞机立体示意简图中，本发明其他构造与传统直升飞机基本相同，只是在着陆架1左右两侧各设有自动下翻板气囊储存仓2、两气囊储存仓内各有一个上壁镶嵌固定在仓内顶层壁上、下部在无气体状态下被自动下翻板托住的气囊3，其气囊储存仓形状似子弹样式、镶嵌固定在着陆架左右两侧、并与着陆架着地部位保持一定高度以防止影响着陆架着陆，直升飞机发动机充气装置的充气管道与气囊进气嘴贯通式连接，气囊的排气口设在气囊储存仓内尾部，气囊充气和排气口排气的开启装置直接由驾驶室控制板控制，当直升飞机需降落水面时，先开启发动机充气装置，充气时气囊的彭胀会将气囊储存仓自动下翻板打开，使气囊大部悬露出储存仓外，直升飞机可降落到水面上、以双气囊的水面浮力和双气囊的平衡作用、使直升飞机稳稳的降落在水面上，当直升飞机从水面升起后，开启气囊排气口，气囊排气时因气囊内气体减少和自身的弹性回缩以及自动下翻板的托动、使气囊返回气囊储存仓内，自动下翻板关闭气囊储存仓，再次起落按以上同样的步骤操纵。其直升飞机的壳体和起落架采用高级碳纤维与高强度塑料及高强度树脂复合制造，其气囊的制造是采用碳纤维与硅橡胶等材料合成。

Claims

1、一种用碳纤维复合材料制造的可水、陆起落直升飞机，本发明主要包括有直升飞机壳体、着陆架、着陆架左右两侧气囊及两侧自动下翻板气囊储存仓组成，本发明其他构造与传统直升飞机基本相同，只是在着陆架左右两侧各设有自动下翻板气囊储存仓、两气囊储存仓内各有一个上壁镶嵌固定在仓内顶层壁上、下部在无气体状态下被自动下翻板托住的气囊，其气囊储存仓形状似子弹样式、镶嵌固定在着陆架左右两侧、并与着陆架着地部位保持一定高度以防止影响着陆架着陆，直升飞机发动机充气装置的充气管道与气囊进气嘴贯通式连接，气囊的排气口设在气囊储存仓内尾部，气囊充气和排气口排气的开启装置直接由驾驶室控制板控制，当直升飞机需降落水面时，先开启发动机充气装置，充气时气囊的彭胀会将气囊储存仓自动下翻板打开，使气囊大部悬露出储存仓外，直升飞机可降落到水面上、以双气囊的水面浮力和双气囊的平衡作用、使直升飞机稳稳的降落在水面上，当直升飞机从水面升起后，开启气囊排气口，气囊排气时因气囊内气体减少和自身的弹性回缩以及自动下翻板的托动、使气囊返回气囊储存仓内，自动下翻板关闭气囊储存仓，再次起落按以上同样的步骤操纵，其直升飞机的壳体和起落架采用高级碳纤维与高强度塑料及高强度树脂复合制造，其气囊的制造是采用碳纤维与硅橡胶等材料合成，在现代国防工业中再装备上各种武器，将能应对现有水面上的一切势力，对防洪救灾也是不可取代的交通增援工具，是空中、水上、陆地运输业、国防等最崭新的交通工具体系。