一种智能集装化飞翼无人运输机布局的制作方法

1.本发明属于飞行器技术领域，涉及一种适用于消类货物运输、冷链货物运输、应急救援物资和军事后勤保障物资运输无人运输机布局。


背景技术：

2.近年来，寻求更加适应现代战争的战时后勤保障体系，成为各国、尤其是以美军为代表的西方发达国家努力探索的方向。
3.美军近些年不断更新无人机系统的发展路线图，美国防部于2010年发布了《无人系统综合路线图2011-2036》，提出未来将在空中、地面与海上大量采用无人机技术实施后勤保障；美陆军的《陆军无人机系统路线图2010-2035》系统规划了后勤无人机的发展战略，将于2035年基本实现陆军后勤无人化自主保障；美国陆军在2017年发布的《机器人与自主系统战略》中表示，计划启动中型和大型货运空中无人系统项目，提高保障吞吐能力，减少对有人旋翼机的依赖；美国防部最新的《无人系统综合路线图2017-2042》，提出将无人系统纳入现有的后勤组织结构中，下步重点突破无人技术在战场的应用与部署。
4.针对当前局势，中国在无人运输机方面的设计也有往大型化发展的趋势，建立寓军于民的交通运输体系，将国防交通建设纳入国家综合交通运输体系，分方向统筹推进，加强交通领域军地资源共享与协作，建设覆盖国土全域、通达海上方向、辐射境外远域的立体交通网络。加强交通基础设施建设和大型运输工具建造贯彻国防要求的工作。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题：本发明的目的就是针对民用物流运输以及国内后勤保障体系需求，提出一种智能集装化飞翼无人运输机布局。
6.本发明的技术方案：
7.一种智能集装化飞翼无人运输机布局，包括机身，所述的机身内设置设备舱和任务载荷舱，机身尾部设置两台涡桨动力发动机，机身两侧的机翼后缘分别设置三组舵面，设备舱内设置飞行控制与管理系统、数据链路系统，任务载荷舱内设置任务系统，机身下部设置动力燃油系统，给涡桨动力发动机提供燃油，机身下部还设置起落架。
8.进一步，所述的机身采用飞翼布局。
9.进一步，三组舵面包括靠近机身的两组升降式副翼，以及远离机身的一组开裂式方向舵。
10.进一步，所述的任务系统包括铺设在任务载荷舱底部的货箱滑行导轨，以及设置在任务载荷舱内的货箱自动对接感应设备、货箱自动对接装置，货箱自动对接感应设备、货箱自动对接装置位于货箱滑行导轨端部，货箱自动对接装置用于与模块化集装箱对接，货箱自动对接感应设备用于感应货箱自动对接感应设备与模块化集装箱对接位置以及对接距离。
11.进一步，所述的机身尾部开设舱门。
12.进一步，所述的起落架采用前三点可收放式起落架。
13.进一步，所述的数据链路系统采用l波段及u波段卫通天线。
14.进一步，数据链路系统与地面监控中心采用基于5g通信网络进行通信。
15.本发明的有益效果：
16.本发明提供的智能化集装化无人运输机可以无缝对接公路运输，通过数据链路系统与全国各地监控中心互联互通、信息共享，可以实时监控各自空域无人机的飞行状态信息，以及所运货物信息，无人机飞行至不同监控空域时，监控指挥权可无缝接替。可在“货运卡车—无人机—货运卡车”全程自主化、无人化操作。无人机可与智慧机场进行自主空管应答、自主地勤服务等智能化操作。通过更准确的运输计划、更全面的运输过程监控、更可信的在途信息和更准确的费用结算，将有效提升物流效率，保障物流安全。
17.本发明是结合我国军民融合发展思路，针对中轻型军事装备运输、后勤保障物资运输以及民用货运物流的需求，以及航空货运的现有短板，研发“集装化、无人化、智能化”航空货运平台，即智能集装化无人运输机，采用标准化集装箱，实现与公路等主流运输方式的多式联运，将有助于建立标准统一、信息共享、平战快速转换的军民融合智能立体交通运输体系，为运输行业提速降费，为国民经济做出重大贡献。
18.本发明具有快速高效安全运输军用物资的能力，能够快速响应战备状态，并且全过程无人化操作，可以降低60％的管理成本，能够缩短一倍的战时响应时间，非常适合战时状态下的军用物资运输；平时能完美嵌入现代物流体系，应用于民用快递物流运输，并且可以降低70％的人力成本，节省60％的时间成本，综合到经济效益上能够提供60％～70％，能够大大降低物流成本，提高运输效率。具有很好的“寓军于民、平战结合”特点。
附图说明
19.图1是本发明提供的智能集装化飞翼无人运输机三维视图。
20.图2是本发明提供的智能集装化飞翼无人运输机的俯视图。
21.图3是本发明提供的智能集装化飞翼无人运输机的正视图。
22.图4是本发明提供的智能集装化飞翼无人运输机的侧视图。
23.图5是本发明提供的智能集装化飞翼无人运输机总体布局图。
24.附图标记说明：1—前起落架、2—主起落架、3—模块化集装箱、4—涡桨动力发动、5—升降式副翼、6—开裂式方向舵。
具体实施方式
25.下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解：
26.如图5所示，一种智能集装化飞翼无人运输机布局，包括机身，所述的机身内设置设备舱和任务载荷舱，机身尾部设置两台涡桨动力发动机4，机身两侧的机翼后缘分别设置三组舵面，设备舱内设置飞行控制与管理系统、数据链路系统，任务载荷舱内设置任务系统，机身下部设置动力燃油系统，给涡桨动力发动机4提供燃油，机身下部还设置起落架。
27.进一步，所述的机身采用飞翼布局，飞翼布局的优点升阻比高。机翼不会产生向后弯曲的倾向，具有提高气动效率，增大航程的优点，同时提高了飞机的气动性能，增加了升力。
28.进一步，三组舵面包括靠近机身的两组升降式副翼5，以及远离机身的一组开裂式方向舵6。机翼后部设计的三组舵面以满足飞翼布局的飞行操纵，靠近机身内侧两组为升降式副翼5，可以用于平飞中代替升降舵，滚转中作为副翼；外侧为开裂式方向舵6，舵面可以上下分离，主要用单侧上下开裂代替方向舵作用；双侧开裂分离时作为扰流板，起到减速效果，也可以作为副翼的补充舵面。
29.进一步，所述的任务系统包括铺设在任务载荷舱底部的货箱滑行导轨，以及设置在任务载荷舱内的货箱自动对接感应设备、货箱自动对接装置，货箱自动对接感应设备、货箱自动对接装置位于货箱滑行导轨端部，货箱自动对接装置用于与模块化集装箱3对接，货箱自动对接感应设备用于感应货箱自动对接感应设备与模块化集装箱3对接位置以及对接距离。其中，模块化集装箱3与现有公路运输通用集装箱尺寸相同、接口相同，可利用agv小车实现运输货车与无人机间的智能装卸。
30.进一步，所述的机身尾部开设舱门，模块化集装箱3由尾部舱门进出及装卸。
31.进一步，所述的起落架采用前三点可收放式起落架，包括前起落架1和两个主起落架2，采用前三点式的起落架具有飞机地面运动的稳定性好，滑行中不容易偏转和倒立；着路时，只用后两个主轮接地，比较容易操纵；当飞机在地面运动时，机身与地面接近平行，飞行员视界较好，同时还可以避免喷气发动机喷出的燃气损坏跑道。
32.进一步，所述的数据链路系统采用l波段及u波段卫通天线，具有传输效率高的特点。
33.进一步，数据链路系统与地面监控中心采用基于5g通信网络进行通信，通信可靠性高。
34.本发明的工作过程为：集装化飞翼无人运输机在飞行前准备阶段由agv小车将模块化集装箱3转运至无人运输机，当agv小车抵达尾部舱门时，后尾部舱门开启，agv小车沿任务载荷舱底部的货箱滑行导轨滑行送入无人机货舱内，与货箱自动对接装置对接固定，对接过程由货箱自动对接感应进行感应提示，对接完成后，而后，无人运输机利用牵引车牵引至机场，开启涡桨发动机起飞并爬升至巡航高度，期间由飞行控制与管理系统进行航向规划、并通过自主控制控制无人机飞行姿态，其中通过控制升降式副翼5控制飞机的俯仰及横滚，通过控制开裂式方向舵6控制无人机的偏航，同时升降副翼兼顾起降状态的增升作用。
35.抵达目标机场附近后，无人运输机上的数据链路系统与地面监控中心通信，地面监控中心向无人运输机发送降落指令，无人运输机开始降落并停至指定机库，滑行至机库后由agv小车将模块化集装箱转运至货车运输。
36.本发明是结合我国军民融合发展思路，针对中轻型军事装备运输、后勤保障物资运输以及民用货运物流的需求，以及航空货运的现有短板，研发“集装化、无人化、智能化”航空货运平台，即智能集装化无人运输机，采用标准化集装箱，实现与公路等主流运输方式的多式联运，将有助于建立标准统一、信息共享、平战快速转换的军民融合智能立体交通运输体系，为运输行业提速降费，为国民经济做出重大贡献。
37.本发明具有快速高效安全运输军用物资的能力，能够快速响应战备状态，并且全过程无人化操作，可以降低60％的管理成本，能够缩短一倍的战时响应时间，非常适合战时状态下的军用物资运输；平时能完美嵌入现代物流体系，应用于民用快递物流运输，并且可以降低70％的人力成本，节省60％的时间成本，综合到经济效益上能够提供60％～70％，能够大大降低物流成本，提高运输效率。具有很好的“寓军于民、平战结合”特点。
38.上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种智能集装化飞翼无人运输机布局，其特征在于，包括机身，所述的机身内设置设备舱和任务载荷舱，机身尾部设置两台涡桨动力发动机，机身两侧的机翼后缘分别设置三组舵面，设备舱内设置飞行控制与管理系统、数据链路系统，任务载荷舱内设置任务系统，机身下部设置动力燃油系统，给涡桨动力发动机提供燃油，机身下部还设置起落架。2.根据权利要求1所述的一种智能集装化飞翼无人运输机布局，其特征在于，所述的机身采用飞翼布局。3.根据权利要求1所述的一种智能集装化飞翼无人运输机布局，其特征在于，三组舵面包括靠近机身的两组升降式副翼，以及远离机身的一组开裂式方向舵。4.根据权利要求1所述的一种智能集装化飞翼无人运输机布局，其特征在于，所述的任务系统包括铺设在任务载荷舱底部的货箱滑行导轨，以及设置在任务载荷舱内的货箱自动对接感应设备、货箱自动对接装置，货箱自动对接感应设备、货箱自动对接装置位于货箱滑行导轨端部，货箱自动对接装置用于与模块化集装箱对接，货箱自动对接感应设备用于感应货箱自动对接感应设备与模块化集装箱对接位置以及对接距离。5.根据权利要求1所述的一种智能集装化飞翼无人运输机布局，其特征在于，所述的机身尾部开设舱门。6.根据权利要求1所述的一种智能集装化飞翼无人运输机布局，其特征在于，所述的起落架采用前三点可收放式起落架。7.根据权利要求1所述的一种智能集装化飞翼无人运输机布局，其特征在于，所述的数据链路系统采用l波段及u波段卫通天线。8.根据权利要求7所述的一种智能集装化飞翼无人运输机布局，其特征在于，数据链路系统与地面监控中心采用基于5g通信网络进行通信。

技术总结
本发明属于飞行器技术领域，涉及一种智能集装化飞翼无人运输机布局，包括机身，所述的机身内设置设备舱和任务载荷舱，机身尾部设置两台涡桨动力发动机，机身两侧的机翼后缘分别设置三组舵面，设备舱内设置飞行控制与管理系统、数据链路系统，任务载荷舱内设置任务系统，机身下部设置动力燃油系统，给涡桨动力发动机提供燃油，机身下部还设置起落架；本发明可以无缝对接公路运输，通过数据链路系统与全国各地监控中心互联互通、信息共享，可以实时监控各自空域无人机的飞行状态信息，以及所运货物信息，无人机飞行至不同监控空域时，监控指挥权可无缝接替。可全程自主化、无人化操作。无人机可与智慧机场进行自主空管应答、自主地勤服务操作。务操作。务操作。


技术研发人员：赵霞军 孙娜 安兵辉 王昆仑 罗奔 余传东 李凌
受保护的技术使用者：中国特种飞行器研究所
技术研发日：2022.11.27
技术公布日：2023/3/30