CN209521859U - 一种双体水翼式水上飞机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种双体水翼式水上飞机，包括左水翼式飞机和右水翼式飞机，所述左水翼式飞机和右水翼式飞机通过连接机翼(11)固定连接在一起，所述连接机翼(11)下方设置有中部水翼(3)。本实用新型所受水动阻力大大减少，发动机需用功率降低，因此相比于同等的传统水上飞机可以采用重量更轻的发动机，从而提高了水上飞机的有效载荷。双体的设计大大增加了水上飞机的载荷量及航程，使其拥有更广阔的使用用途。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种水上飞机、双体飞机和水翼领域，尤其涉及一种双体水翼式水上飞机。
背景技术
水上飞机是一种能够实现能在水面上起飞、降落和停泊的飞机。
目前，水上飞机为了能够实现水面滑行，通常机身底部设计有断阶型船身，以减小水面滑行时的巨大阻力，同时增强水上飞机水面运动的稳定性。但是采用断阶型船身设计的水上飞机仍然面临巨大的水动阻力，水上飞机水面起飞时发动机需用功率也随之增大，在空中飞行时，发动机需用功率相比水面滑行时大大降低，这样容易导致发动机功率不匹配，同时增大了发动机的重量降低了飞机的有效载荷。
双体飞机是一种具有两个相同机身，机身之间通过带翼型的横梁连接，每个机身上装有一个机翼，同时具有相应的尾翼及舵面。双体飞机的优点在于载重大、航程远，造成这一优势的主要原因是双体飞机的机翼可以做得很大，其双体布局可以装载更多的载荷。但是双体飞机由于起飞重量大，对陆地机场要求较高，其容易受到机场的限制。
传统水上飞机载重量小，如果将传统水上飞机设计为双体形式，不仅可以增大其载重量，同时水面广阔的起降条件也解决了双体飞机受陆地机场限制的问题。
传统水上飞机可通过加装水翼降低水面起飞时的水动阻力。水翼产生升力的原理与机翼一致，但水的密度约为空气的800倍，因此较小的水翼浸水面积就能产生较大水动升力。双体水翼式水上飞机在水面滑行时，可以像水翼艇一样凭借水翼产生的升力将机身抬离水面而不与水面接触，从而降低了整机的浸水面积减少了阻力，降低了发动机的需用功率，因此与传统水上飞机相比可选用重量更轻的发动机，提高了整机的性能。
传统水上飞机具有以下缺陷：
1.水面起飞时阻力较大。
2.发动机功率不匹配，造成动力系统重量偏大。
3.载重量小。
4.不能长时间在水面滑行。
实用新型内容
实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种双体水翼式水上飞机，是一种综合双体飞机、水翼船两者特性的水上飞机。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
一种双体水翼式水上飞机，包括左水翼式飞机和右水翼式飞机，所述左水翼式飞机和右水翼式飞机通过连接机翼(11)固定连接在一起，所述连接机翼(11)下方设置有中部水翼(3)。
所述左水翼式飞机包括左水翼(1)、左机身浮筒(2)、左机身平尾(12)、左机身方向舵(13)、左机身垂尾(14)、左机身(16)、左机身机翼(17)、左机身俯仰舵(21)、左机身发动机安装台(22)、左机翼副翼(23)、左机身机翼整流罩(24)，其中，所述左机身机翼(17)的右端安装在左机身(16)的左侧上，所述左水翼(1)安装在左机身机翼(17)的左端，所述左机身浮筒(2)安装在左机身(16)腹部两侧下方，所述左机身平尾(12)通过左机身垂尾(14)固定安装在左机身(16)的尾部，所述左机身方向舵(13)安装在左机身垂尾(14)上；所述左机身俯仰舵(21)安装在左机身平尾(12)上，所述左机身发动机安装台(22)设置在左机身(16)上，所述左机翼副翼(23)安装在左机身机翼(17)上，所述左机身机翼整流罩(24)设置在左机身(16)上，且所述左机身机翼整流罩(24)位于左机身发动机安装台(22)的前方。
所述右水翼式飞机包括右机身(4)、右机身浮筒(5)、右水翼(6)、右机身机翼(7)、右机身平尾(8)、右机身方向舵(9)、右机身垂尾(10)、右机翼副翼(18)、右机身发动机安装台(19)、右机身俯仰舵(20)以及右机身机翼整流罩(25)，其中，所述右机身机翼(7)的左端安装在右机身(4)的右侧，所述右水翼(6)安装在右机身机翼(7)的右端；所述右机身浮筒(5)安装在右机身(4)腹部的两侧下方，所述右机身平尾(8)通过右机身垂尾(10)固定安装在右机身(4)的尾部，所述右机身方向舵(9)安装在右机身垂尾(10)上；所述右机身俯仰舵(20)安装在右机身平尾(8)上，所述右机身发动机安装台(19)设置在右机身(4)上，所述右机翼副翼(18)安装在右机身机翼(7)上，所述右机身机翼整流罩(25)设置在右机身(4)上，且所述右机身机翼整流罩(25)位于右机身发动机安装台(19)的前方。
采用喷气发动机(15)提供动力，所述喷气发动机(15)分别安装在左机身发动机安装台(22)、右机身发动机安装台(19)上。
所述左水翼(1)、中部水翼(3)和右水翼(6)均为SIMPLE9翼型。
所述左机身平尾(12)、左机身方向舵(13)、左机身垂尾(14)、左机身俯仰舵(21)形成T型尾翼；所述右机身平尾(8)、右机身方向舵(9)、右机身垂尾(10)、右机身俯仰舵(20)形成T型尾翼。
所述左机身浮筒(2)与右机身浮筒(5)以连接机翼(11)中面为对称面对称分布。
本实用新型相比现有技术，具有以下有益效果：
本发明水翼的使用使得水上飞机具有水翼艇一样的快速灵活的水面运动能力，所受水动阻力大大减少，发动机需用功率降低，因此相比于同等的传统水上飞机可以采用重量更轻的发动机，从而提高了水上飞机的有效载荷。双体的设计大大增加了水上飞机的载荷量及航程，使其拥有更广阔的使用用途。本发明水上飞机兼具双体飞机、水翼艇的特性，是一种综合了双体飞机和水翼艇特性的水上飞机。
在军用方面，双体水翼式水上飞机凭借其大载荷量，大航程的特点，可执行战略运输机或者战略轰炸机功能。
在民用方面，双体水翼式水上飞机可做跨洋客运飞机，同时也适用于海洋观察，气象试验等科研任务。
附图说明
图1是双体水翼式水上飞机轴侧视图；
图2是双体水翼式水上飞机前视图；
图3是双体水翼式水上飞机左视图；
图4是双体水翼式水上飞机俯视图；
图中，1-左水翼，2-左机身浮筒，3-中部水翼，4-右机身，5-右机身浮筒，6-右水翼，7-右机身机翼，8-右机身平尾，9-右机身方向舵，10-右机身垂尾，11-连接机翼，12-左机身平尾，13-左机身方向舵，14-左机身垂尾，15-喷气式发动机，16-左机身，17-左机身机翼,18-右机翼副翼，19-右机身发动机安装台，20-右机身俯仰舵，21-左机身俯仰舵，22-左机身发动机安装台，23-左机翼副翼，24-左机身机翼整流罩，25-右机身机翼整流罩。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
一种双体水翼式水上飞机，如图1-4所示，为实现水上飞机水面运动减阻和水面快速运动功能，本实用新型水上飞机综合了双体飞机、水翼船设计特点，主要由左右机身、机翼、水翼、T型尾翼、喷气式发动机和浮筒构成，包括左水翼式飞机和右水翼式飞机，所述左水翼式飞机包括左水翼(1)、左机身浮筒(2)、左机身平尾(12)、左机身方向舵(13)、左机身垂尾(14)、左机身(16)、左机身机翼(17)、左机身俯仰舵(21)、左机身发动机安装台(22)、左机翼副翼(23)、左机身机翼整流罩(24)，其中，所述左机身机翼(17)的右端安装在左机身(16)的左侧上，所述左水翼(1)安装在左机身机翼(17)的左端，所述左机身浮筒(2)安装在左机身(16)腹部两侧下方，所述左机身平尾(12)通过左机身垂尾(14)固定安装在左机身(16)的尾部，所述左机身方向舵(13)安装在左机身垂尾(14)上；所述左机身俯仰舵(21)安装在左机身平尾(12)上，所述左机身发动机安装台(22)设置在左机身(16)上，所述左机翼副翼(23)安装在左机身机翼(17)上，所述左机身机翼整流罩(24)设置在左机身(16)上，且所述左机身机翼整流罩(24)位于左机身发动机安装台(22)的前方。
所述右水翼式飞机包括右机身(4)、右机身浮筒(5)、右水翼(6)、右机身机翼(7)、右机身平尾(8)、右机身方向舵(9)、右机身垂尾(10)、右机翼副翼(18)、右机身发动机安装台(19)、右机身俯仰舵(20)以及右机身机翼整流罩(25)，其中，所述右机身机翼(7)的左端安装在右机身(4)的右侧，所述右水翼(6)安装在右机身机翼(7)的右端；所述右机身浮筒(5)安装在右机身(4)腹部的两侧下方，所述右机身平尾(8)通过右机身垂尾(10)固定安装在右机身(4)的尾部，所述右机身方向舵(9)安装在右机身垂尾(10)上；所述右机身俯仰舵(20)安装在右机身平尾(8)上，所述右机身发动机安装台(19)设置在右机身(4)上，所述右机翼副翼(18)安装在右机身机翼(7)上，所述右机身机翼整流罩(25)设置在右机身(4)上，且所述右机身机翼整流罩(25)位于右机身发动机安装台(19)的前方。
所述左机身(16)和右机身(4)通过连接机翼(11)固定连接在一起，所述连接机翼(11)下方设置有中部水翼(3)。
采用喷气发动机(15)提供动力，所述喷气发动机(15)分别安装在左机身发动机安装台(22)、右机身发动机安装台(19)上。
本实用新型的水翼机构主要由左水翼1、中部水翼3和右水翼6组成，左水翼1安装在左机翼17末端，中部水翼3安装在连接机翼11中部，右水翼6安装在右机翼7末端。左水翼1、中部水翼3和右水翼6均使用SIMPLE9翼型，有利于左水翼1、中部水翼3和右水翼6在水面工作时产生更小的波浪，当飞机在水面滑行或者水面起飞时，左水翼1、中部水翼3和右水翼6在水下滑行产生水动升力将左机身16和右机身4抬离水面，从而降低了整机的浸水面积减少了阻力，实现快速滑行或起飞。
如图所示1，左机身T型尾翼由左机身平尾12，左机身垂尾14，左机身方向舵13和左机身俯仰舵21组成，右左机身T型尾翼由右机身平尾8，右机身垂尾10，右机身方向舵9和右机身俯仰舵20组成，左机身T型尾翼、右机身T型尾翼可以调节飞机的横纵稳定性，同时用以控制飞机的俯仰、滚转和偏航运动。飞机水面航行进行航向操纵时，通过左机身方向舵13、右机身方向舵9、左机翼副翼23和右机翼副翼18的联动来实现左右偏航，左机身方向舵13和右机身方向舵9向左偏转，左机翼副翼23向上偏转同时右机翼副翼18向下偏转则飞机向左偏航，左机身方向舵13和右机身方向舵9向右偏转，左机翼副翼23向下偏转同时右机翼副翼18向上偏转则飞机向右偏航。飞机水面航行进行俯仰操纵时，通过控制左机身俯仰舵21和右机身俯仰舵20来实现，左机身俯仰舵21和右机身俯仰舵20往下偏转则飞机低头，左机身俯仰舵21和右机身俯仰舵20往上偏转则飞机抬头。飞机水面航行进行滚转操纵时，通过控制左机翼副翼23和右机翼副翼18的联动来实现，左机翼副翼23向下偏转同时右机翼副翼18向上，飞机顺时针滚转，左机翼副翼23向上偏转同时右机翼副翼18向下，飞机逆时针滚转。
飞机空中飞行时偏航、俯仰及滚转运动与水面滑行时工作原理一致。此时，左水翼1、中部水翼3和右水翼6也能产生一定的附加升力。
如图2所示，翼展长74.007m，左机身浮筒12和右机身浮筒5分别安装在左机身16和右机身4的腹部，以连接机翼11中面为对称面对称分布。左机身浮筒12和右机身浮筒5能够增强双体水翼式水上飞机在水面漂浮时的稳定性。
如图3所示，右机身平尾8距离右水翼6底部14.96m，如图4所示，右机身4长度为46.6m，左机翼5上安装有左机翼副翼23，右机翼7安装有右机翼副翼18，左机身平尾12上安装有左机身俯仰舵21，右机身平尾8上安装有右机身俯仰舵20，左机身浮筒12和右机身浮筒5能够增强双体水翼式水上飞机在水面漂浮时的稳定性。左机身17和右机身4两个机身可以增加飞机的载荷量，同时左机身17和右机身4通过连接机翼11并安装在左机身机翼整流罩24，右机身机翼整流罩25进行连接。
本实用新型的双体水翼式水上飞机，是一种综合双体飞机、水翼船两者特性的水上飞机。其水翼的使用使得水上飞机具有水翼艇一样的快速灵活的水面运动能力，所受水动阻力大大减少，发动机需用功率降低，因此相比于同等的传统水上飞机可以采用重量更轻的发动机，从而提高了水上飞机的有效载荷。双体的设计大大增加了水上飞机的载荷量及航程，使其拥有更广阔的使用用途。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种双体水翼式水上飞机，其特征在于：包括左水翼式飞机和右水翼式飞机，所述左水翼式飞机和右水翼式飞机通过连接机翼(11)固定连接在一起，所述连接机翼(11)下方设置有中部水翼(3)。
2.根据权利要求1所述双体水翼式水上飞机，其特征在于：所述左水翼式飞机包括左水翼(1)、左机身浮筒(2)、左机身平尾(12)、左机身方向舵(13)、左机身垂尾(14)、左机身(16)、左机身机翼(17)、左机身俯仰舵(21)、左机身发动机安装台(22)、左机翼副翼(23)、左机身机翼整流罩(24)，其中，所述左机身机翼(17)的右端安装在左机身(16)的左侧上，所述左水翼(1)安装在左机身机翼(17)的左端，所述左机身浮筒(2)安装在左机身(16)腹部两侧下方，所述左机身平尾(12)通过左机身垂尾(14)固定安装在左机身(16)的尾部，所述左机身方向舵(13)安装在左机身垂尾(14)上；所述左机身俯仰舵(21)安装在左机身平尾(12)上，所述左机身发动机安装台(22)设置在左机身(16)上，所述左机翼副翼(23)安装在左机身机翼(17)上，所述左机身机翼整流罩(24)设置在左机身(16)上，且所述左机身机翼整流罩(24)位于左机身发动机安装台(22)的前方。
3.根据权利要求2所述双体水翼式水上飞机，其特征在于：所述右水翼式飞机包括右机身(4)、右机身浮筒(5)、右水翼(6)、右机身机翼(7)、右机身平尾(8)、右机身方向舵(9)、右机身垂尾(10)、右机翼副翼(18)、右机身发动机安装台(19)、右机身俯仰舵(20)以及右机身机翼整流罩(25)，其中，所述右机身机翼(7)的左端安装在右机身(4)的右侧，所述右水翼(6)安装在右机身机翼(7)的右端；所述右机身浮筒(5)安装在右机身(4)腹部的两侧下方，所述右机身平尾(8)通过右机身垂尾(10)固定安装在右机身(4)的尾部，所述右机身方向舵(9)安装在右机身垂尾(10)上；所述右机身俯仰舵(20)安装在右机身平尾(8)上，所述右机身发动机安装台(19)设置在右机身(4)上，所述右机翼副翼(18)安装在右机身机翼(7)上，所述右机身机翼整流罩(25)设置在右机身(4)上，且所述右机身机翼整流罩(25)位于右机身发动机安装台(19)的前方。
4.根据权利要求3所述双体水翼式水上飞机，其特征在于：采用喷气发动机(15)提供动力，所述喷气发动机(15)分别安装在左机身发动机安装台(22)、右机身发动机安装台(19)上。
5.根据权利要求4所述双体水翼式水上飞机，其特征在于：所述左水翼(1)、中部水翼(3)和右水翼(6)均为SIMPLE9翼型。
6.根据权利要求5所述双体水翼式水上飞机，其特征在于：所述左机身平尾(12)、左机身方向舵(13)、左机身垂尾(14)、左机身俯仰舵(21)形成T型尾翼；所述右机身平尾(8)、右机身方向舵(9)、右机身垂尾(10)、右机身俯仰舵(20)形成T型尾翼。
7.根据权利要求6所述双体水翼式水上飞机，其特征在于：所述左机身浮筒(2)与右机身浮筒(5)以连接机翼(11)中面为对称面对称分布。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110920883A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-03-27 | 中国特种飞行器研究所 | 一种三级减速着水水上飞机 |
| CN114932972A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-23 | 中国民航大学 | 一种地面效应及水翼结合运载快艇 |
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| CN110920883A (zh) * | 2019-12-05 | 2020-03-27 | 中国特种飞行器研究所 | 一种三级减速着水水上飞机 |
| CN114932972A (zh) * | 2022-04-28 | 2022-08-23 | 中国民航大学 | 一种地面效应及水翼结合运载快艇 |
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