CN211618085U - 水上飞机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水上飞机，包括机身、设于机身前段的背部并用于为机身提供飞行升力的主机翼以及设于机身尾部的尾翼，水上飞机还包括分别设于机身的腹部的两侧并用于为机身提供浮力的漂浮装置，漂浮装置包括浮漂器和冲翼艇，浮漂器固定设于机身的一侧并与机身之间留有间隙，冲翼艇设于机身和浮漂器之间，冲翼艇分别与浮漂器和机身密封连接，冲翼艇的前段上扬并与水平面呈α夹角，冲翼艇用于与水面接触的下表面上设有沿机身的长度方向布设的导风凹槽结构。本实用新型的水上飞机，通过空气从水上飞机的底部产生提升力辅助飞上飞机起飞，减小了现有的水上飞机在水面上起飞时发动机需用功率。

Description

水上飞机

技术领域

本实用新型涉及飞机设备技术领域，特别地，涉及一种水上飞机。

背景技术

水上飞机是一种能够实现水面起降的飞机。水上飞机大体原理与飞机相同，通常在飞机上装有防沉装置，水上飞机在水上加速运动，随着加速气流和风力的提升等作用力能有效地在短距离上升脱离水面从而达到水上飞行的目的。

目前，水上飞机为了能够实现水面滑行，通常机身底部设有断阶型船身，以减少水面滑行时的巨大阻力，同时增强水上飞机水面运行的稳定性。现有的水上飞机，防沉装置通常设于机身底部的正下方，防沉装置与机身之间连接结构简单，水上飞机起飞时受到水的粘贴力大，水动阻力大使水上飞机起飞时发动机需用功率增大。

实用新型内容

本实用新型提供的水上飞机，以解决现有的水上飞机在水面上起飞时受到水面的粘贴力过大，水上飞机起飞时发动机需用功率增大的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种水上飞机，包括机身、设于机身前段的背部并用于为机身提供飞行升力的主机翼以及设于机身尾部的尾翼，水上飞机还包括分别设于机身的腹部的两侧并用于为机身提供浮力的漂浮装置，漂浮装置包括浮漂器和冲翼艇，浮漂器固定设于机身的一侧并与机身之间留有间隙，冲翼艇设于机身和浮漂器之间，冲翼艇分别与浮漂器和机身密封连接，冲翼艇的前段上扬并与水平面呈α夹角，冲翼艇用于与水面接触的下表面上设有沿机身的长度方向布设的导风凹槽结构。

进一步地，冲翼艇包括倾斜设置的上扬段和水平设置的平滑段，上扬段和平滑段的下表面上均设有导风凹槽结构，上扬段与平滑段之间的转角为120度至150度。

进一步地，浮漂器包括中间具有容纳内腔的浮筒和盖板，浮筒的尾端向外延伸形成与容纳内腔贯通的罐口，盖板与罐口可拆卸地连接，浮筒内填充有泡沫物。

进一步地，浮筒的前段上扬与水平面呈20至60度夹角，浮筒的前段沿机身的尾部朝向机身的头部方向呈径向收缩设置。

进一步地，机身为船身式机身。

进一步地，水上飞机还包括用于固定连接机身与浮筒的连接架。

进一步地，主机翼包括沿机身的高度方向布设的第一机翼和第二机翼，第一机翼固定设于机身上，第二机翼固定设于第一机翼的上方，第一机翼两侧分别设有驱动装置，主机翼还包括助飞装置，第一机翼的两侧分别设有固定通孔，固定通孔设于驱动装置远离机身的一侧，助飞装置固定设于固定通孔内以从第一机翼朝向第二机翼的方向送风。

进一步地，水上飞机还包括设于机身后段的背部上并用于辅助机身飞行的活动机翼，尾翼包括平尾、垂尾以及方向舵，垂尾固定设于机身的尾部，平尾固定设于垂尾上，方向舵沿垂直于垂尾的侧面固定设于垂尾上。

进一步地，驱动装置为涡轮风扇发动机或涡轮螺旋桨发动机。

进一步地，水上飞机还包括设于机身底部的起落架，起落架设于相对的两个冲翼艇之间以带动水上飞机在陆面滑行。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的水上飞机，通过在机身上设有主机翼以及机身尾部设有尾翼以平衡水上飞机正常飞行时的升力；通过在机身的腹部设置漂浮装置以保证水上飞机在水上运行时所需的浮力便于使水上飞机在水面上滑行；漂浮装置包括浮漂器和冲翼艇，浮漂器固定设于机身的两侧并与机身之间留有间隙，冲翼艇设于机身和浮漂器之间，冲翼艇的两侧分别与浮漂器密封连接，冲翼艇的上部与机身密封连接，冲翼艇的前段上扬并与水平面呈α夹角，水上飞机在水面上移动并需要脱离水面起飞时，由于冲翼艇前段上扬且分别与机身和浮漂器密封连接，随着水上飞机移动速度的增加，冲翼艇的前段和漂浮器的前段逐渐上浮并携带着冲翼艇和漂浮器逐渐脱离水面，此时空气也逐渐进入冲翼艇底部以产生空气提升力，并且，通过冲翼艇用于与水面接触的下表面上设有沿机身的长度方向布设的导风凹槽结构，空间也逐渐进入导风凹槽结构内并产生提升力，并使冲翼艇的底面与水面之间的贴合面逐渐减小，随着飞上飞机的进一步加速，冲翼艇以及浮筒与水面的贴合面逐步减少直至脱离水面，降低了水上飞机起飞时受到的水的阻力，进而实现水上飞机的起飞，通过空气从水上飞机的底部产生提升力辅助飞上飞机起飞，减小了现有的水上飞机在水面上起飞时发动机需用功率；水上飞机降落到水面上时，由于冲翼艇分别与机身和浮漂器密封连接，有利于使水上飞机降落在水面上时保持受力的平衡和稳定性，提高了水上飞机降落时的平稳性。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的水上飞机的结构示意图；

图2是图1中冲翼艇的结构示意图；

图3是本实用新型第二实施例的水上飞机的结构示意图。

图例说明：

100、水上飞机；10、机身；20、主机翼；21、第一机翼；22、第二机翼；23、驱动装置；24、助飞装置；30、尾翼；40、漂浮装置；41、浮漂器；42、冲翼艇；421、导风凹槽结构；50、连接架；60、活动机翼。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本实用新型优选实施例的水上飞机的结构示意图；图2是图1中冲翼艇的结构示意图；图3是本实用新型第二实施例的水上飞机的结构示意图。

如图1和图2所示，本实施例的水上飞机100，包括机身10、设于机身10前段的背部并用于为机身10提供飞行升力的主机翼20以及设于机身10尾部的尾翼30，水上飞机还包括分别设于机身10的腹部的两侧并用于为机身10提供浮力的漂浮装置40，漂浮装置40包括浮漂器41和冲翼艇42，浮漂器41固定设于机身10的一侧并与机身10之间留有间隙，冲翼艇42设于机身10和浮漂器41之间，冲翼艇42分别与浮漂器41和机身10密封连接，冲翼艇42的前段上扬并与水平面呈α夹角，冲翼艇42用于与水面接触的下表面上设有沿机身10的长度方向布设的导风凹槽结构421。

本实用新型的水上飞机100，通过在机身10上设有主机翼20以及机身10尾部设有尾翼30以平衡水上飞机100正常飞行时的升力；通过在机身10的腹部的两侧分别设有漂浮装置40以保证水上飞机100在水上运行时所受的浮力便于使水上飞机100在水面上滑行；通过漂浮装置40包括浮漂器41和冲翼艇42，浮漂器41固定设于机身10的一侧并与机身10之间留有间隙，过漂浮装置包括浮漂器和冲翼艇，浮漂器固定设于机身的一侧并与机身之间留有间隙，冲翼艇42设于机身10和浮漂器41之间，冲翼艇42的两侧分别与浮漂器41和机身10密封连接，冲翼艇42的前段上扬并与水平面呈α夹角，水上飞机100在水面上运行起飞时，由于冲翼艇42前段上扬且分别与机身10和浮漂器41密封连接，随着水上飞机100速度的增加，冲翼艇42的前段和漂浮器41的前段上浮离开水面，便于空气进入冲翼艇42的底部以提高空气的提升力，并且，通过冲翼艇42用于与水面接触的下表面上设有沿机身10的长度方向布设的导风凹槽结构421，防止冲翼艇42的整个底面与水面贴合，随着飞上飞机100的进一步加速，冲翼艇42以及浮筒41与水面的贴合面逐步减少直至脱离水面，降低了水上飞机100起飞时受到的水的阻力；水上飞机100降落到水面上时，由于由于冲翼艇42分别与机身10和浮漂器41密封连接，有利于使水上飞机100降落在水面上时保持受力的平衡，提高了水上飞机100降落时的平稳性。

可以理解地，在本实施例中，浮漂器41固定设于机身10的一侧并与机身10之间留有间隙，冲翼艇42设于机身10和浮漂器41之间，冲翼艇42的两侧分别与浮漂器41和机身10密封连接，可以是沿机身10的长度方向设有多个连接架50，连接架50的第一端与机身10固定连接，连接架50的第二端与浮漂器41固定连接，冲翼艇42的第一侧与机身10焊接连接，冲翼艇42的第二侧与浮漂器41焊接连接，可选地，冲翼艇42的上表面与连接架50固定连接以提高冲翼艇42的刚性，防止冲翼艇42在受力时变形。

可选地，冲翼艇42与浮漂器41之间设有高度差，便于水上飞机100下落时逐步贴合水面，也便于水上飞机100起飞时逐步脱离水面，防止水上飞机100起飞时产生过大的与水的贴合力，避免水上飞机100降落时与水面大面积接触而产生冲击力破坏。具体地，在本实施例中，冲翼艇42的下表面高于浮漂器41的下表面设置。

可选地，冲翼艇42的前段上扬并与水平面呈α夹角，α为10度至60度，可以是冲翼艇42的前段上扬并与水平面呈30度夹角，也可以是冲翼艇42的前段上扬并与水平面呈60度夹角，还可以是冲翼艇42的前段上扬并与水平面呈45度夹角等。

可选地，机身10的长度为8.5米至12米，浮漂器41的径向尺寸为0.8米至1.5米，浮漂器41的长度为7米至9米。

进一步地，为了保证冲翼艇42结构的稳定性，防止冲翼艇42在受到水的冲击力或风力时变形，冲翼艇42包括倾斜设置的上扬段和水平设置的平滑段，上扬段和平滑段的下表面上均设有导风凹槽结构421，上扬段与平滑段之间的转角为120度至150度。可选地，在本实施例中，上扬段与平滑段之间的转角为135度。

更优地，导风凹槽结构421的数量为多个，沿机身10的宽度方向间距均匀地设于冲翼艇42的下表面上。漂浮器41的下表面上设有沿机身10的长度方向布设的导风槽结构。

进一步地，为了便于在浮漂器41内灌注泡沫填充物以增加浮漂器41的浮力，浮漂器41包括中间具有容纳内腔的浮筒和盖板，浮筒的尾端向外延伸形成与容纳内腔贯通的罐口，盖板与罐口可拆卸地连接，浮筒内填充有泡沫物。在具体使用时，通过拆卸盖板即可往浮筒内灌注泡沫物，便于更换浮漂器41内的泡沫物，减少水上飞机100的维护成本，并且，由于浮筒内填充有泡沫物，水不能溅入浮筒内，有利于保证水上飞机100的受到的浮力。

进一步地，浮筒的前段上扬与水平面呈20至60度夹角，浮筒的前段沿机身的尾部朝向机身的头部方向呈径向收缩设置。通过设置浮筒的前段上扬且沿径向收缩，便于水上飞机在第一阶段起飞时水上飞机的头部脱离水面。可选地，浮筒的形状为圆柱形、菱形、矩形等其他多边体形状。在本实施例中，浮筒为圆柱形或菱形，进一步减少了飞机在水面上滑行时的阻力。可选地，浮筒的形状还可以是菱形、矩形等其他多边体形状。

更优地，为了增加水上飞机100的载重量，机身10为船身式机身。更有地，为了便于水上飞机100在水上滑行，机身10的底部安装有旋转桨叶机。

进一步地，水上飞机还包括用于固定连接机身10与浮筒的连接架50。可以理解地，连接架50的数量可以是多个，沿机身10的长度方向间隔布设。可选地，为了提高水上飞机100的使用寿命，机身10底部为不锈钢材料，浮筒采用不锈钢材料制成，可以理解地，机身10底部和浮筒均采用国标73204不锈钢材料。

进一步地，主机翼20包括沿机身10的高度方向布设的第一机翼21和第二机翼22，第一机翼21固定设于机身10上，第二机翼22固定设于第一机翼21的上方，第一机翼21两侧分别设有驱动装置23，主机翼20还包括助飞装置24，第一机翼21的两侧分别设有固定通孔，固定通孔设于驱动装置23远离机身10的一侧，助飞装置24固定设于固定通孔内以从第一机翼21朝向第二机翼22的方向送风。可以理解地，第一机翼21的长度可以比机身10长，也可以比机身10略短，第一机翼21和第二机翼22尺寸可以相同，也可以不同。在本实施例中，以第一机翼21的尺寸和第二机翼22的尺寸相同为例进行说明，其中，第一机翼21的长度为7米至11米，第一机翼21的宽度为1米至2.5米。更优地，为了保证水上飞机100结构的稳定性，防止第一机翼21受损，第二机翼22通过固定框架固定设于第一机翼21的正上方上。可选地，第二机翼22设于第一机翼21正上方0.4米至1米位置处，助飞装置24设于第一机翼21距离机身2米至4米位置处。在本实施例中，通过主机翼20还包括助飞装置24，在水上飞机100起飞时，由于助飞装置24从机身10的腹部朝向背部的方向鼓风以提供助飞升力，有利于水上飞机100的快速上升飞行，在水上飞机100降落时，由于助飞装置24从机身10的腹部朝向背部的方向鼓风以提供降落阻力，有利于水上飞机100平稳降落至水面上。

可选地，驱动装置23设于第一机翼21的下表面上。为了防止水溅入助飞装置24内，浮漂器41设于驱动装置23和助飞装置24之间的下方。

可以理解地，在本实施例中，助飞装置24包括固定筒(涵道筒)、助飞电机和助飞风叶，固定筒沿轴向设于固定通孔内，助飞电机固定设于固定筒内，且助飞风叶设于助飞电机上以用于从第一机翼21朝向第二机翼22的方向送风；在其它实施例中，助飞装置24包括助飞电机和助飞风叶助飞电机沿轴向设于固定通孔内，且助飞风叶设于助飞电机上以用于从第一机翼21朝向第二机翼22的方向送风。

进一步地，水上飞机100还包括设于机身10后段的背部上并用于辅助机身10飞行的活动机翼60，尾翼30包括平尾、垂尾以及方向舵，垂尾固定设于机身10的尾部，平尾固定设于垂尾上，方向舵沿垂直于垂尾的侧面固定设于垂尾上。可以理解地，可以在活动机翼60上设有襟翼和/或俯仰舵，以适应水上飞机100在飞行中各个时段的不同要求；方向舵可以是设于尾翼30上的方向风叶电机，从而便于在水上飞机100上仰和/或下俯飞行以及转向飞行时跳帧机身10的平衡性。

更优地，驱动装置23为涡轮风扇发动机或涡轮螺旋桨发动机。驱动装置23也可以是涡轮喷气发动机。可选地，驱动装置23还可以是螺旋桨发动机。可以理解地，为了防止驱动装置23进水，在涡轮风扇发动机或涡轮螺旋桨发动机的前端设有滤芯器或空气滤网。

进一步地，为了使水上飞机100能在陆地上行走，水上飞机还包括设于机身10底部的起落架，起落架设于相对的两个冲翼艇42之间以带动水上飞机在陆面滑行。

在本实用新型的另一实施例中，主机翼20包括沿机身10的高度方向布设的第一机翼21和第二机翼22，第一机翼21固定设于机身10上，第二机翼22固定设于第一机翼21的上方，第一机翼21两侧分别设有涡轮风扇发动机，主机翼20还包括助飞装置24，第一机翼21的两侧分别设有固定通孔，固定通孔设于驱动装置23远离机身10的一侧，助飞装置24固定设于固定通孔内以从第一机翼21朝向第二机翼22的方向送风。具体地，涡轮风扇发动机设于第一机翼21的上表面上，第二机翼上的两侧分别设有与固定通孔对应的送风通孔，以便于第一机翼上的助飞装置进风工作。更优地，在本实用新型中，在机身的尾部还设有用于驱动水上飞机水上运行的水上驱动器，水上驱动器可以是用于驱动水上飞机前行的涡桨驱动器。具体地，在本实施例中，固定筒的上端与第二机翼22固定连接，固定筒的下端与第一机翼21固定连接，固定筒沿机身10的高度方向布设，助飞电机固定设于固定筒内，且助飞风叶设于助飞电机上以用于从第一机翼21朝向第二机翼22的方向送风。

请参考图3，在本实用新型的第二实施例中，主机翼20包括沿机身10的高度方向布设的第一机翼21和第二机翼22，第一机翼21固定设于机身10上，第二机翼22固定设于第一机翼21的上方，第一机翼21两侧分别设有涡轮螺旋桨发动机，主机翼20还包括助飞装置24，第一机翼21的两侧分别设有固定通孔，固定通孔设于驱动装置23远离机身10的一侧，助飞装置24固定设于固定通孔内以从第一机翼21朝向第二机翼22的方向送风。具体地，涡轮螺旋桨发动机设于第一机翼21的前端，即可用于水上飞机100水上飞行时的驱动动力，也可以用于水上飞机100在低空飞行的驱动动力。

具体地，在本实用新型的另一实施例中，一种水上飞机100，包括机身10、第一机翼21、第二机翼22、涡轮发动机、助飞装置24、活动翼、尾翼30、浮漂器41和冲翼艇42，机身10长度约为10.3米，其中，主机身约6米，机尾约4.3米，主机身高度约3米，第一机翼21设置在机身10前段的背部并与机身10顶面相差0.2米左右，第一机翼21宽约为1.2米，长度约为10.5米，第二机翼22与第一机翼21的尺寸相同，第二机翼22固定设置在第一机翼21的正上方，并高于第一机翼0.5米至2米，涡轮发动机设置在第一机翼21的下侧并与机身相距0.5米至0.6米，第一机翼21的两侧距离机身2.5米至3米处设有径向尺寸为0.8米的固定通孔，助飞装置24设置在第一机翼21的固定通孔上并用于从机身10的腹部向背部送风，助飞装置24设置在涡轮发动机远离机身10的一侧，活动翼设于机身10的后段的背部并与机身10顶面相差0.2米至0.4米，活动机翼长1.2米，宽0.6米左右，尾翼30设置在机身10的尾部上，浮漂器41设于机身10的腹部并与机身10之间留有间隙，浮漂器41距离机身0.5米，浮漂器41的直径为1.2米，冲翼艇42设于机身10和浮漂器41之间并且冲翼艇42的前端上扬并水平面呈45度夹角。更优地，水上飞机100的油箱为三个，其中，2个分别安装在第一机翼21内以维持主机翼20的平衡性。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水上飞机，包括机身(10)、设于所述机身(10)前段的背部并用于为所述机身(10)提供飞行升力的主机翼(20)以及设于所述机身(10)尾部的尾翼(30)，其特征在于，

所述水上飞机还包括分别设于所述机身(10)的腹部的两侧并用于为所述机身(10)提供浮力的漂浮装置(40)，所述漂浮装置(40)包括浮漂器(41)和冲翼艇(42)，所述浮漂器(41)固定设于所述机身(10)的一侧并与所述机身(10)之间留有间隙，所述冲翼艇(42)设于所述机身(10)和所述浮漂器(41)之间，所述冲翼艇(42)分别与所述浮漂器(41)和所述机身(10)密封连接，

所述冲翼艇(42)的前段上扬并与水平面呈α夹角，所述冲翼艇(42)用于与水面接触的下表面上设有沿所述机身(10)的长度方向布设的导风凹槽结构(421)。

2.根据权利要求1所述的水上飞机，其特征在于，

所述冲翼艇(42)包括倾斜设置的上扬段和水平设置的平滑段，所述上扬段和所述平滑段的下表面上均设有所述导风凹槽结构(421)，所述上扬段与所述平滑段之间的转角为120度至150度。

3.根据权利要求2所述的水上飞机，其特征在于，

所述浮漂器(41)包括中间具有容纳内腔的浮筒和盖板，所述浮筒的尾端向外延伸形成与所述容纳内腔贯通的罐口，所述盖板与所述罐口可拆卸地连接，

所述浮筒内填充有泡沫物。

4.根据权利要求3所述的水上飞机，其特征在于，

所述浮筒的前段上扬与水平面呈20至60度夹角，

所述浮筒的前段沿所述机身的尾部朝向所述机身的头部方向呈径向收缩设置。

5.根据权利要求3所述的水上飞机，其特征在于，

所述机身(10)为船身式机身。

6.根据权利要求5所述的水上飞机，其特征在于，

所述水上飞机还包括用于固定连接所述机身(10)与所述浮筒的连接架(50)。

7.根据权利要求1所述的水上飞机，其特征在于，

所述主机翼(20)包括沿所述机身(10)的高度方向布设的第一机翼(21)和第二机翼(22)，所述第一机翼(21)固定设于所述机身(10)上，所述第二机翼(22)固定设于所述第一机翼(21)的上方，所述第一机翼(21)两侧分别设有驱动装置(23)，

所述主机翼(20)还包括助飞装置(24)，所述第一机翼(21)的两侧分别设有固定通孔，所述固定通孔设于所述驱动装置(23)远离所述机身(10)的一侧，所述助飞装置(24)固定设于所述固定通孔内以从所述第一机翼(21)朝向所述第二机翼(22)的方向送风。

8.根据权利要求7所述的水上飞机，其特征在于，

所述水上飞机还包括设于所述机身(10)后段的背部上并用于辅助所述机身(10)飞行的活动机翼(60)，

所述尾翼(30)包括平尾、垂尾以及方向舵，所述垂尾固定设于所述机身(10)的尾部，所述平尾固定设于所述垂尾上，所述方向舵沿垂直于所述垂尾的侧面固定设于所述垂尾上。

9.根据权利要求8所述的水上飞机，其特征在于，

所述驱动装置(23)为涡轮风扇发动机或涡轮螺旋桨发动机。

10.根据权利要求1所述的水上飞机，其特征在于，

所述水上飞机还包括设于所述机身(10)底部的起落架，所述起落架设于相对的两个所述冲翼艇(42)之间以带动所述水上飞机在陆面滑行。

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