CN108058830A - 一种双体无人物流运输机 - Google Patents
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Abstract
一种双体无人物流运输机，包括机翼、机身、货舱、螺旋桨、前起落架、主起落架、尾翼和发动机。本发明采用双机身布局无人设计：每个机身自身左右对称，两机身完全一致；机翼采用上单翼，尾翼为双十字布局；两机身前部分别安装一个涡桨发动机，驱动前部的螺旋桨产生拉力；起落架为四轮小车式布置，左右机身各布置一组前、主起落架；经气动整流设计的集装箱式货舱吊挂在内翼中部。本发明气动效率高、结构质量小，航程大、易于保障，能够有效提高航空运输效率，改善物流时效性，在军用运输、民用物流领域具有重大的应用价值，是一种大大拓展航空运输理念、方式和范围的高效飞行器。
Description
技术领域
本发明涉及一种双体无人物流运输机，属于飞行器设计领域。
背景技术
在进行货物运输的过程中，主要采用陆运、海运和空运的方式。根据不同的货运量、时间、成本等因素综合选取合适的货运方式。
航空运输的优势体现在高价值、高附加值和高时效。它的缺点是运价比高、运载量有限等，当然优点也很明显，运输速度快、空间跨度大。随着物流行业的爆炸式发展，物流运输的准确性和时效性要求大幅提高，航空运输也变得越来越重要，尤其是一些重要的加急件，需要准时送达客户手中。
根据新的航空运输需求，一方面要求货运飞行器运载量大，需要解决飞行器有效载荷与发动机、气动布局的匹配问题，采用新型气动布局和总体布置方案以提高飞行器的运载能力。另一方面要求货运效率高，需要降低时间成本和经济成本。目前的有人货运飞机采购、运维的费用较高，起降架次受限，而且无法运送到四五线城市或更偏远的地方，导致物流的时效性不甚理想。
对于新型的货运飞行器，需要满足安全、高时效、高的运输效率，为此需要一种新型双体无人运输机来解决上述问题，胜任支线大型货物运输的任务。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出一种新型双体无人运输机，其安全可靠，灵活高效，能提高载货量和航程，并且可以完成支线货运任务。
本发明的技术解决方案是：
一种双体无人物流运输机，包括机翼、机身、货舱、螺旋桨、前起落架、主起落架、尾翼和发动机；
双体无人运输机采用双机身布局，两个机身呈左右对称，内部装有机载设备；尾翼采用十字尾翼布局，连接在机身尾部，保证俯仰航向稳定；机翼为上单翼形式，连接在机身上部；两台发动机分别安装在两机身的头部；两个机身各布置一组前起落架和主起落架，货舱吊挂在机翼中部，位于两个机身之间。
每组尾翼包括两个平尾和两个垂尾，构成十字尾翼布局。
所述机翼包括内翼和外翼，两个机身两侧的为外翼，外翼之间的部分为内翼，长度分别为9m、8m。。
机身包括前机身、中机身、后机身和尾撑杆四部分，长度分别为1.5m、2.5m、2.5m、3.5m。
主起落架、前起落架为支柱式；主起落架安装在中机身内，向前收；前起落架安装在前机身内，向后收，机翼安装在中机身上部。
发动机采用涡桨发动机，单个发动机功率不小于250kw。
无人机参数如下:
前起落架、主起落架具体参数如下：
，其中，
前主轮距是指前轮接地点到主轮接地点的距离；
主轮距是指两个主轮接地点之间的距离；
主起落架高度是指主起落架接地点至机身下表面的垂直距离；
主起压缩形程是指主起落架的最大压缩量；
尾翼擦地角是指主起落架接地点和垂尾最低点之间连接线与水平面之间的夹角；
前轮至重心距离是指前起落架轮子接地点至重心的水平距离；
主轮至重心距离是指主起落架轮子接地点至重心的水平距离；
翼尖擦地角是指主起落架接地点和机翼翼梢最低点之间连接线与水平面之间的夹角；
主轮承载比例指飞机停机时两个主起落架所承受的重量占飞机总重量的比例。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明提出类似集装箱的独立货舱模块，突破了传统货运飞行器中货物的装载、运输模式，便于装卸，使得物流工作效率提高。
(2)本发明的技术方案中采用双体飞机布局，能够有效减小外翼根部的载荷，减小结构重量，允许进一步提高机翼展弦比，提高气动效率，增加航程，还能够保证货舱的安装，双体飞机布局能够很好的满足整体集装箱式货舱的吊挂运输。
(3)飞机采用无人模式，提高安全性，降低开发、采购、运营维护的成本。
(4)双机身具有对称一致性，因此包括机身在内的所有部件均可进行更换维修，提高保障效率。
附图说明
图1为本发明双体无人运输机的结构示意图；
图2为侧视图；
图3为货舱的主视图；
图4为机身结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
新的航空运输需要满足安全、高时效、高的运输效率，而且航空运输的高价值和高附加值需要压缩运行维护成本来体现。本发明提出了一种新型双体无人运输机，具有高的飞行效率，提高航程，增加载货量，还能够提高运输效率和时效，减少运行维护成本。
如图1、2、3所示，本发明提出了一种双体无人物流运输机，包括机翼1、机身2、货舱5、螺旋桨6、前起落架7、主起落架8、尾翼和发动机；
双体无人运输机采用双机身布局，两个机身2呈左右对称，内部装有机载设备，两个机身完全相同，以满足机身维修更换的通用性；尾翼采用十字尾翼布局，每组尾翼包括两个平尾3和两个垂尾4，构成十字尾翼，连接在机身2尾部，保证俯仰航向稳定；机翼1为大展弦比的上单翼形式，连接在机身2上部；两台发动机分别安装在两机身2的头部；起落架为四轮小车式布置，两个机身各布置一组前起落架7和一组主起落架8，货舱5吊挂在机翼1中部，位于两个机身2之间，靠近重心位置，有利于配平和控制，易于保证飞机的稳定性。
在地面提前将货物装进大的集装箱里面，仅仅通过更换集装箱来代替重复的装、卸大批量的散货，缩短飞机地面停留时间；对货舱外形进行流线型修形，以减小飞行中的气动阻力。采用叉车来搬运吊装，转接梁悬挂装置来进行货舱挂载。货舱采用尾部舱门从上向下打开。
两机身之间可以保证货舱的安装，机身与货舱的干扰又不至于太大，阻力不会明显增加。机翼1包括内翼和外翼，两个机身两侧的为外翼，外翼之间的部分为内翼，长度分别为9m、8m。。
如图4所示，机身2包括前机身21、中机身22、后机身23和尾撑杆24四部分，长度分别为1.5m、2.5m、2.5m、3.5m。在考虑功能性的同时设计分离面，方便结构分离面与工艺分离面的一致和加强结构的共用，有利于降低整体重量。
主起落架8、前起落架7为支柱式；主起落架8安装在中机身22内，向前收；前起落架7安装在前机身21内，向后收，机翼1安装在中机身22上部。
机身和货舱的主结构分别采用复合材料半硬壳式和梁式混合结构，机翼和尾翼采用前后双梁式布局结构。
本发明采用的发动机采用涡桨发动机，单个发动机功率不小于250kw。发动机的机体安装在前机身21之内，螺旋桨设置在前机身头部。
本发明提供的无人机具体实例参数如下:
因为双机身布局允许采用较大的展弦比，因此巡航升阻比较大，能达到20以上。
发动机可采用涡桨-9或者PT-6A，发动机的特点是：耗油率低；飞行高度高、速度快。
前起落架7、主起落架8采用双自行车式单轮布局，具体参数如下：
前主轮距是指前轮接地点到主轮接地点的距离；
主轮距是指两个主轮接地点之间的距离；
主起落架高度是指主起落架接地点至机身下表面的垂直距离；
主起压缩形程是指主起落架的最大压缩量；
尾翼擦地角是指主起落架接地点和垂尾最低点之间连接线与水平面之间的夹角；
前轮至重心距离是指前起落架轮子接地点至重心的水平距离；
主轮至重心距离是指主起落架轮子接地点至重心的水平距离；
翼尖擦地角是指主起落架接地点和机翼翼梢最低点之间连接线与水平面之间的夹角；
主轮承载比例指飞机停机时两个主起落架所承受的重量占飞机总重量的比例。
本实施例中的新型双体无人运输机在经过计算和仿真之后能够达到如下的技术指标：
Claims (8)
1.一种双体无人物流运输机，其特征在于：包括机翼(1)、机身(2)、货舱(5)、螺旋桨(6)、前起落架(7)、主起落架(8)、尾翼和发动机；
双体无人运输机采用双机身布局，两个机身(2)呈左右对称，内部装有机载设备；尾翼采用十字尾翼布局，连接在机身(2)尾部，保证俯仰航向稳定；机翼(1)为上单翼形式，连接在机身(2)上部；两台发动机分别安装在两机身(2)的头部；两个机身各布置一组前起落架(7)和主起落架(8)，货舱(5)吊挂在机翼(1)中部，位于两个机身(2)之间。
2.根据权利要求1所述的一种双体无人物流运输机，其特征在于：每组尾翼包括两个平尾(3)和两个垂尾(4)，构成十字尾翼布局。
3.根据权利要求1所述的一种双体无人物流运输机，其特征在于：所述机翼(1)包括内翼和外翼，两个机身(2)两侧的为外翼，外翼之间的部分为内翼，长度分别为9m、8m。
4.根据权利要求1所述的一种双体无人物流运输机，其特征在于：机身(2)包括前机身(21)、中机身(22)、后机身(23)和尾撑杆(24)四部分，长度分别为1.5m、2.5m、2.5m、3.5m。
5.根据权利要求4所述的一种双体无人物流运输机，其特征在于：主起落架(8)、前起落架(7)为支柱式；主起落架(8)安装在中机身(22)内，向前收；前起落架(7)安装在前机身(21)内，向后收，机翼(1)安装在中机身(22)上部。
6.根据权利要求1所述的一种双体无人物流运输机，其特征在于：发动机采用涡桨发动机，单个发动机功率不小于250kw。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种双体无人物流运输机，其特征在于：无人机参数如下:
8.根据权利要求1～6任一项所述的一种双体无人物流运输机，其特征在于：前起落架(7)、主起落架(8)具体参数如下：
，
其中，前主轮距是指前轮接地点到主轮接地点的距离；
主轮距是指两个主轮接地点之间的距离；
主起落架高度是指主起落架接地点至机身下表面的垂直距离；
主起压缩形程是指主起落架的最大压缩量；
尾翼擦地角是指主起落架接地点和垂尾最低点之间连接线与水平面之间的夹角；
前轮至重心距离是指前起落架轮子接地点至重心的水平距离；
主轮至重心距离是指主起落架轮子接地点至重心的水平距离；
翼尖擦地角是指主起落架接地点和机翼翼梢最低点之间连接线与水平面之间的夹角；
主轮承载比例指飞机停机时两个主起落架所承受的重量占飞机总重量的比例。
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|---|---|
| CN (1) | CN108058830A (zh) |
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- 2017-12-14 CN CN201711339831.1A patent/CN108058830A/zh active Pending
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