一种军用运输机的制作方法

1.本技术属于飞机设计领域，特别涉及一种军用运输机。


背景技术：

2.现有的军用运输机，如美国的c-17和c-5、俄罗斯的伊尔-76、欧洲的a400m，都采用圆筒形机身、上单后掠梯形机翼、翼吊发动机、多轮多支柱前三点式起落架、后机身大开口舱门、t形尾翼的气动布局形式。这些飞机最大的特点是技术成熟，研发周期短，基本能够满足作战人员、散装/集装物资的运输，但是仍然存在很多不足。
3.第一，后掠梯形机翼因为结构重量、机翼刚度等因素的影响展弦比不宜过大，致使诱导阻力无法进一步降低，飞机气动效率无法进一步提高，直接制约了军用运输机的运输效能。
4.第二，上单机翼在应急着陆时不能对机身起到保护作用，水上迫降时机身在水面下应急疏散困难，在进行人员运输时存在极大安全隐患。
5.第三，上单机翼位置很高，起落架只能安装到机身上，而且机身上需要一个较大的鼓包收置起落架，机身框需要额外加强，鼓包带来额外的重量和阻力，还导致主轮距受限难以保证滑跑的稳定性，特别是野战机场土跑道，不利于起飞安全。
6.第四，翼吊发动机在起飞、降落阶段容易吸入机场跑道上的碎石等杂物，在爬升下降过程中遭受敌方地面火力攻击时生存力过低。
7.第五，t形尾翼的高置平尾需要垂尾支撑，垂尾的强度和刚度需要额外加强。


技术实现要素：

8.为了解决上述技术问题至少之一，本技术设计了一种军用运输机，以提高巡航效率、降低结构重量、增加起降适应性、提升战场生存力，进而提升军用运输机的综合使用效能。
9.本技术提供的军用运输机，主要包括机身，机身包括机身前段、机身中段及机身后段，其中，所述军用运输机还包括环形机翼、发动机、垂直尾翼、鸭翼、起落架及后货舱门；
10.其中，所述环形机翼包括翼根段、机翼中段及翼梢，所述翼根段从机身中段的地板下方贯穿而过，向外、向后弯曲延伸至位于机身中段侧方的机翼中段，机翼中段向上、向后延伸至位于机身后段上方的翼梢，飞机两侧的翼梢在机身后段相向向内延伸后相互对接，并与设置在机身后段上方的垂直尾翼的翼梢部分相交；
11.所述发动机设置在机身后段两侧，所述鸭翼设置在机身前段两侧偏上位置，所述起落架包括设置于机身前段腹部的前起落架，以及设置于翼根段底部的主起落架，所述后货舱门设置在机身后段腹部。
12.优选的是，垂直尾翼的翼梢与环形机翼的翼梢的下表面固定连接。
13.优选的是，发动机通过支架支撑在机身后段的中上部，左右两侧的发动机相对于机身相互对称，所述发动机在机身两侧被环形机翼的机翼中段遮挡。
14.优选的是，所述发动机的进气口位于环形机翼的翼根段后缘上方，以形成对机翼上翼面附面层的抽吸效应。
15.优选的是，机身任一侧的所述环形机翼沿水平面展开后为一梯形，机翼前缘与机翼后缘均后掠，翼根弦长大，翼梢弦长小，梢根比介于0.2～0.5之间。
16.优选的是，机身任一侧的所述环形机翼的展弦比不小于15，所述展弦比定义为沿水平面展开后的梯形机翼的展长的平方与梯形机翼的面积的比值。
17.优选的是，飞机的环形机翼的展向尺寸小于机身长度，环形机翼的展向尺寸与机身长度的比值不高于0.5。
18.优选的是，所述主起落架通过主起落架支柱连接在环形机翼上，飞机起飞后，主起落架的左右主轮分别向内旋转90
°
后收置于环形机翼中。
19.本技术提高了军用运输机的巡航效率，降低了结构重量，提高了机场和起降适应性，并且有效遮挡保护了机身和发动机，全面增强了运输机的使用效能。
附图说明
20.图1是本技术军用运输机的一优选实施方式的气动布局立体简图。
21.图2是本技术图1所示实施例的军用运输机气动布局侧视图。
22.图3是本技术图1所示实施例的军用运输机气动布局前视图。
23.图4是本技术图1所示实施例的军用运输机气动布局俯视图。
24.其中，1-机身，11-机身前段，12-机身中段，13-机身后段，2-环形机翼，21-翼根段，22-机翼中段，23-翼梢，24-机翼前缘，25-机翼后缘，3-发动机，31-支架，4-垂直尾翼，5-鸭翼，6-起落架，61-前起落架，62-主起落架，7-后货舱门。
具体实施方式
25.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
26.本技术提供了一种军用运输机，如图1-图4所示，包括机身1，机身包括机身前段11、机身中段12及机身后段13，其中，该军用运输机采用鸭式环形翼布局，为此还包括环形机翼2、发动机3、垂直尾翼4、鸭翼5、起落架6及后货舱门7。
27.其中，所述环形机翼2包括翼根段21、机翼中段22及翼梢23，所述翼根段21从机身中段12的地板下方贯穿而过，向外、向后弯曲延伸至位于机身中段12侧方的机翼中段22，机翼中段22向上、向后延伸至位于机身后段23上方的翼梢23，飞机两侧的翼梢23在机身后段23相向向内延伸后相互对接，并与设置在机身后段13上方的垂直尾翼4的翼梢部分相交；
28.所述发动机3设置在机身后段13两侧，所述鸭翼5设置在机身前段11两侧偏上位置，所述起落架6包括设置于机身前段11腹部的前起落架61，以及设置于翼根段21底部的主
起落架62，所述后货舱门7设置在机身后段23腹部。
29.本技术通过环形机翼2将机身360
°
包围保护起来，飞机应急着陆时可有效缓和来自下方或侧方的冲击，保护机身内的人员或货物安全。鸭翼5安置在机身前段11处偏上部位，保证其纵向位置在环形机翼翼根段21之上。
30.在一些可选实施方式中，垂直尾翼4的翼梢与环形机翼2的翼梢23的下表面固定连接，起到抗压和抗弯的作用。
31.在一些可选实施方式中，发动机3通过支架31支撑在机身后段13的中上部，左右两侧的发动机3相对于机身相互对称，所述发动机3在机身两侧被环形机翼2的机翼中段22遮挡。
32.该实施例中，从地面向上看发动机3被翼根段21遮挡，从侧面看发动机3被机翼中段22遮挡，该设计不仅可以在起降阶段避免发动机吸入跑道上的异物，而且可以在执行任务时通过遮挡发动机尾喷口辐射的强红外信号，降低被敌方地面防空力量发现、识别、跟踪和攻击的概率，同时即使遭到敌方攻击亦可以有效保护发动机，大大提高了飞机的综合生存力。
33.在一些可选实施方式中，所述发动机3的进气口位于环形机翼2的翼根段21后缘上方，以形成对机翼上翼面附面层的抽吸效应。
34.如图4所示，发动机3通过支架31支撑在机身后段13中上部，发动机的进气口刚好置于翼根段21后缘上方，利用发动机工作时对翼面上附面层的抽吸效应，起到増升减阻的作用，提高起降时飞机的最大升力系数和巡航时的气动效率
35.在一些可选实施方式中，机身任一侧的所述环形机翼2沿水平面展开后为一梯形，机翼前缘24与机翼后缘25均后掠，翼根弦长大，翼梢弦长小，梢根比介于0.2～0.5之间。
36.在一些可选实施方式中，机身任一侧的所述环形机翼2的展弦比不小于15，所述展弦比定义为沿水平面展开后的梯形机翼的展长的平方与梯形机翼的面积的比值。
37.该实施例中，通过环形机翼布局，能够将飞机展弦比设计在15以上，远高于现有军用运输机，可以显著降低飞机飞行时的诱导阻力，提高巡航效率，且不会产生额外的结构重量代价。
38.在一些可选实施方式中，飞机的环形机翼2的展向尺寸小于机身长度，环形机翼2的展向尺寸与机身长度的比值不高于0.5。
39.该实施例中，飞机的展向尺寸远小于机身长度，其展长/机长的比值约为0.5，远小于c-17的0.98、c-5的0.90、伊尔-76的1.08和a400m的0.94，意味着同量级的运输机该布局可以大幅减小飞机展长，在机场的机库或停机坪停放时有效节省空间，提高机场利用率。
40.在一些可选实施方式中，所述主起落架62通过主起落架支柱连接在环形机翼2上，飞机起飞后，主起落架62的左右主轮分别向内旋转90
°
后收置于环形机翼2中。
41.本技术的主起落架支柱连接在机翼上，使主轮距较现有的军用运输机大大增加，提升了起降滑跑时的稳定性，可以有效提高对野战机场起土质跑道、砂石跑道的适应性。飞机起飞后左右主轮分别向内旋转90
°
收置于机翼中，无需额外的起落架鼓包，减重减阻。
42.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种军用运输机，包括机身(1)，机身包括机身前段(11)、机身中段(12)及机身后段(13)，其特征在于，所述军用运输机还包括环形机翼(2)、发动机(3)、垂直尾翼(4)、鸭翼(5)、起落架(6)及后货舱门(7)；其中，所述环形机翼(2)包括翼根段(21)、机翼中段(22)及翼梢(23)，所述翼根段(21)从机身中段(12)的地板下方贯穿而过，向外、向后弯曲延伸至位于机身中段(12)侧方的机翼中段(22)，机翼中段(22)向上、向后延伸至位于机身后段(23)上方的翼梢(23)，飞机两侧的翼梢(23)在机身后段(23)相向向内延伸后相互对接，并与设置在机身后段(13)上方的垂直尾翼(4)的翼梢部分相交；所述发动机(3)设置在机身后段(13)两侧，所述鸭翼(5)设置在机身前段(11)两侧偏上位置，所述起落架(6)包括设置于机身前段(11)腹部的前起落架(61)，以及设置于翼根段(21)底部的主起落架(62)，所述后货舱门(7)设置在机身后段(23)腹部。2.如权利要求1所述的军用运输机，其特征在于，垂直尾翼(4)的翼梢与环形机翼(2)的翼梢(23)的下表面固定连接。3.如权利要求1所述的军用运输机，其特征在于，发动机(3)通过支架(31)支撑在机身后段(13)的中上部，左右两侧的发动机(3)相对于机身相互对称，所述发动机(3)在机身两侧被环形机翼(2)的机翼中段(22)遮挡。4.如权利要求3所述的军用运输机，其特征在于，所述发动机(3)的进气口位于环形机翼(2)的翼根段(21)后缘上方，以形成对机翼上翼面附面层的抽吸效应。5.如权利要求1所述的军用运输机，其特征在于，机身任一侧的所述环形机翼(2)沿水平面展开后为一梯形，机翼前缘与机翼后缘均后掠，翼根弦长大，翼梢弦长小，梢根比介于0.2～0.5之间。6.如权利要求5所述的军用运输机，其特征在于，机身任一侧的所述环形机翼(2)的展弦比不小于15，所述展弦比定义为沿水平面展开后的梯形机翼的展长的平方与梯形机翼的面积的比值。7.如权利要求6所述的军用运输机，其特征在于，飞机的环形机翼(2)的展向尺寸小于机身长度，环形机翼(2)的展向尺寸与机身长度的比值不高于0.5。8.如权利要求1所述的军用运输机，其特征在于，所述主起落架(62)通过主起落架支柱连接在环形机翼(2)上，飞机起飞后，主起落架(62)的左右主轮分别向内旋转90
°
后收置于环形机翼(2)中。

技术总结
本申请属于飞机设计领域，特别涉及一种军用运输机。该军用运输机包括机身(1)、环形机翼(2)、发动机(3)、垂直尾翼(4)、鸭翼(5)、起落架(6)及后货舱门(7)，环形机翼(2)从机身中部地板下贯穿而过向后上方弯曲延伸成环形并和垂直尾翼(4)相接，机身被环形机翼360


技术研发人员：韩杰 李焦赞 章少然 李士途
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：2022.12.22
技术公布日：2023/3/27