小型多用途地效飞机的概念设计研究
地效飞行器发展综述
航空航天科学技术①作者简介：罗战虎(1982—)，男，本科，副高级工程师，研究方向为浮空飞行器、地效飞行器等特种飞行器总体 设计技术。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2102-5640-4215地效飞行器发展综述①罗战虎(中国特种飞行器研究所 湖北荆门 448035)摘 要：本文介绍了地效飞行器的基本概念和原理，简述了地效飞行器国内外发展现状及各国学者、科研人员在地效飞行器各领域的研究进展；通过对已有地效飞行器型号的统计，对地效飞行器主要气动布局形式和特点进行总结和分类，分析了地效飞行器在军民用领域可能的用途、制约地效飞行器发展的主要因素等；并指出在当今社会，传统飞行器与船舶领域基本成熟的情况下，地效飞行器作为一款跨界产品，兼具飞机的高速性和船舶的经济性，其有望在今后一段时期进入快速发展期。
关键词：地效飞行器 布局 应用领域 关键技术 发展前景中图分类号：V271.9文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)03(c)-0017-07A Review of the Development of Wing-In-Ground(WIG) AircraftLUO Zhanhu( China Special Vehicle Research Institute, Jingmen, Hubei Province, 448035 China)Abstract：This paper introduces the basic concept and principle of Wing-In-Ground(WIG) aircraft, brief ly describes the development status of WIG at China and other countries, and the research progress of scholars and researchers in various fields of WIG; through the statistics of existing WIG products, summarizes and classifies the main aerodynamic layout forms and characteristics of WIG aircraft, and analyzes the possible applications of WIG in military and civil fields. It also points out that in today's society, when the field of traditional aircraft and ship is basically mature, WIG, as a cross-border product, has both the high speed of aircraft and the economy of ship, and is expected to enter a period of rapid development in the future.Key Words: WIG craft; Layout; Application field; Key technology; Prospects for development飞机在起飞、降落和贴近地面飞行时，会出现一种附加升力，这种现象被称为“地面效应”（Ground Effect ）。
微小型四旋翼无人直升机建模及控制方法研究
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国防科学技术大学研究生院学位论文 ＡＢＳＴＲＡＣＴ
Ｍｉｃｒｏ／ｍｉｎｉ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ ｉｓ ａｌｌ ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ，ｎｏｖｅｌ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｔａｋｅ－ｏｆｆａｎｄ ｌａｎｄｉｎｇ Ｕｎｍａｎｎｅｄ Ａｅｒｉａｌ ＶｅｈｉｅｌｅｆＯＡＶ）ｆｏｒ ｂｏｔｈ ｍｉｌｉｔａｒｙ ａｎｄ ｃｉｖｉｌｉａｎ ｕｓａｇｅｓ．Ｂａｓｅｄ ＯＲ ａ ｓｕｍｍａｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｑｕｏ，ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ／ｍｉｎｉ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｓ ｏｎ ｉｔｓ ｓｐｅｃｉａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｍａｉｎｌｙ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ Ｏｎ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｃｏｎ仕ｏｌｌｅｒ ａｎｄ ｓｔａｔｅ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ．Ｓｏｍｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ
ｓ协ｎ酊ｏｆｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ ａｒｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ．
Ｔｈｉｒｄｌｙ，ｔｈｅ Ａｃｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｓ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ Ｃｏｎ廿ｏｉｌｅｍ（ＡＤＲＣ）ａｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｉｒｅｃｔ ｄｒｉｖｅｎ ｓｔａｔｅｓ ｏｆｔｈｅ ｑｕａｄｒｏｔｏｒ ｔｏ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｔｈｅ ｖｅｈｉｃｌｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ｆｌｉｇｈｔ ｈｅｉｇｈｔ；ｔｈｅ ＰＤ－ＡＤＲＣ ｄｏｕｂｌｅ ｄｏｓｅｄ ｌｏｏｐｓ ａｒｅ ｉｎ仃ｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｄｉｍｉｎｉｓｈ ｔｈｅ ｚｅｒｏ ｄ）ｍ珊ｎｉ晦ｔｈｅｎ ｔｈｅ Ｌｙａｐｕｎｏｖ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｏ ｃｌｏｓｅｄ ｌｏｏｐｓ ｉｓ ａｎａｌｙｚｃｄ’ＳＯ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｑｕａｄｒｏｔｒ ｃａｌｌ ｈｏｖｅｒ．１１圮ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅｓｅ
地效飞行器原理
地效飞行器原理
地效飞行器，是一种能够在接近地表时利用地面效应来提高升力和降低阻力的飞行器。
其原理主要是利用地面效应来提高升力，从而实现低空飞行和短距离起降。
地效飞行器的设计和运行原理，对于理解飞行器的飞行特性和性能具有重要意义。
地效飞行器的原理主要包括地面效应、升力和阻力的影响以及飞行器的设计特点。
首先，地面效应是指当飞行器在接近地表时，飞行器与地面之间的气流受到地面的影响而产生的一种特殊气流现象。
这种气流现象会导致飞行器的升力增加、阻力减小，从而使得飞行器能够在接近地表时以较小的动力消耗实现飞行。
其次，地效飞行器的升力和阻力受到地面效应的影响。
在地面效应的作用下，飞行器的升力会随着高度的减小而增加，这使得地效飞行器能够在接近地表时获得更大的升力，从而实现低空飞行。
同时，地面效应也会导致飞行器的阻力减小，这有助于地效飞行器在接近地表时降低飞行阻力，提高飞行效率。
此外，地效飞行器的设计特点也是其原理的重要组成部分。
地效飞行器通常具有大展弦比的机翼和较小的尾翼，以及较大的承载
面积和较小的机身面积。
这些设计特点有助于地效飞行器在地面效应的作用下获得更大的升力和更小的阻力，从而实现低空飞行和短距离起降。
总的来说，地效飞行器的原理是基于地面效应对飞行器升力和阻力的影响，以及飞行器的设计特点。
地面效应使得地效飞行器能够在接近地表时获得更大的升力和更小的阻力，从而实现低空飞行和短距离起降。
地效飞行器的设计特点也有助于其在地面效应的作用下获得更好的飞行性能。
因此，地效飞行器的原理对于理解飞行器的飞行特性和性能具有重要意义，也为未来飞行器的发展提供了重要的参考和借鉴。
地效飞行器——飞行器中的璀璨明珠
地效飞行器——飞行器中的璀璨明珠作者：黄建国来源：《大飞机》2016年第01期宛如停泊在湛蓝海湾中的船舶，但它不能在水上长期航行；极像空中呼啸而过的飞机，但它却总是贴近海面或地面飞行；又似高速磁悬浮列车或气垫船，贴着地面、水面飞驰而去……它，就是飞行器中的一颗璀璨明珠——地效飞行器。
神秘莫测20世纪80年代，美国中央情报局特工几经周折，刺探到苏联里海上有一种时隐时现的神秘飞行物，多方打探之后，中情局始终没弄清这究竟为何物，便将它命名为“里海怪物”。
苏联解体后，俄罗斯财政困难，无奈公开了这一研制20多年的重磅秘密武器的6张图片，希望能引入国外资金共同研制。
借助这一天赐良机，美国军方代表终于目睹了它的真容。
这个“怪物”实际上是一架长58米、翼展31.5米、高 16米、最大载重258吨、航程2000千米的地效飞机。
它的外形非常怪异，长长的机体下部酷似船形，尖尖的锥状形腹鳍相交于上端的圆弧壳体，构成一个巨大的飞机机身。
机头并非是人们熟悉的流线形，在前面两侧，密布8台喷口可上下转动的发动机。
后机身上，3台倾斜向上的涡轮风扇发动机犹如竖起的三门大炮，机翼最外端的翼尖小翼与常见的上翘相反，向下偏斜……如此古怪的造型，真令人不可思议！去年9月，俄罗斯又向外披露，负责研制“里海怪物”的俄罗斯中央水翼船设计局正在研制新版的“里海怪物”——A-050地效飞行器，并声称他们正在与包括中国在内的潜在用户开展共同研制谈判。
消息披露后，“里海怪物”再次引起全世界的关注。
当我国大型水上飞机“鲛龙AG600”即将首飞之时，人们不免要问：大型地效飞行器会进入中国制造的“视野”吗？构思巧妙船舶借助浮力浮于水上，飞机靠机翼、机身相对气流产生的升力翱翔于蓝天。
地效飞行器除了机翼、机身产生的升力外，在机翼与地面或水面之间还能产生一股神奇的向上的托力。
这股托力能轻而易举地托举飞机离开地面或水面。
显然，地效飞行器在飞行过程中受到的阻力比船在水中航行受到的阻力要小得多，因此其速度也快得多。
国内地效飞行器的研制现状及其发展方向
有起飞,降落阶段是处于水中航行状态.应当用”飞行”
二字来表述它的工况特点.但由于它在利用地效原理
以及掠地面飞行的工况特点方面都是与飞机不相同
的,所以,不能称它为”飞机”,以免产生混淆与误解.
2国内地效飞行器的研制现状
目前.世界上开发地效飞行器的国家主要是俄罗
型号产品的飞行性能好,而另一种型号产品的水中性
能好.在地效飞行器的建造方面也存在一个很明显的
特点,即几乎所有型号地效飞行器的总装或分段建造
斯,德国和中国.俄罗斯沿袭前苏联的成熟技术,正在
向军用,大型化方向发展.德国则主要发展小型的旅
游用地效飞行器.中国则在发展军用地效飞行器的同
时,在民用地效飞行器方面也一直在努力地进行着不
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中外船舶科建垂爹i:=‘
….
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断的探索.俄罗斯专家曾对我国崔尔杰院士表达过他
3.1两大流派强强联合
目前国内有十几家开发研制地效飞行器的单位.
这些单位可分成两大流派,即航空系统单位及造船系
统单位.前者有广州天象,航空部605所,中国科技开
发院,常飞,上飞,航天部701所等单位;后者有702
所,708所,快安所,北海达洋,求新船厂等单位.由于
地效飞行器飞行时的工况条件与飞机相似,而在水中
国内地效飞行器的研制现状及其发展方向
1定义
陈小弟
((国际船艇)杂志社北京100081)
目前,对于地效飞行器还没有一个统一和规范的
名词术语,在不同的文献和资料中出现许多种不同的
术语,如地效翼船,地效飞行器,掠海地效翼船等.
其实,争论的焦点在于它究竟是应该被称为船,还
地效飞行器研究预测报告-地效飞行器行业深度分析及投资价值研究咨询预测报告(2024-2028年)
汇报人：XX 20XX-01-30
contents
目录
• 地效飞行器行业概述 • 国内外地效飞行器市场分析 • 地效飞行器技术发展趋势与挑战 • 地效飞行器行业投资价值评估 • 政策法规影响及行业标准解读 • 未来发展趋势预测与战略规划建议
企业战略规划建议
加强技术研发和创新能力
企业应加大技术研发和创新投入，掌握核心技术，提高产品竞争力。
拓展应用领域和市场渠道
企业应积极拓展地效飞行器的应用领域和市场渠道，开发新的增长点 。
加强产业链合作和整合
企业应加强与上下游企业的合作和整合，形成产业链优势，降低成本 ，提高效益。
关注政策变化和行业标准
行业产业链结构
01 02
上游产业
地效飞行器的上游产业主要包括发动机、航电系统、起落架等关键部件 的供应商。这些部件的性能和质量直接影响到地效飞行器的整体性能和 安全性。
中游产业
中游产业是地效飞行器的制造和组装环节。这一环节需要高精度的加工 设备和专业的技术人员，以确保地效飞行器的制造质量和进度。
03
随着国内经济的持续发展和科技水平的不断提升，国内地效飞行器市场呈现出快速增长的 趋势。未来几年，随着政策的推动和市场的进一步拓展，市场规模有望持续增长。
主要生产企业与竞争格局
目前国内地效飞行器市场主要由几家大型企业占据主导地位，但随着市场的不断发展和技 术的不断进步，新的竞争者也在不断涌现。
市场需求特点
专利布局策略
制定全面的专利布局策略，保护核心技术和 创新成果。
国际合作与交流
加强与国际同行的合作与交流，共同推动地 效飞行器技术的发展。
地效飞行器研究报告
地效飞行器研究报告地效飞行器是指飞行器在近地表运动时所利用的地面效应，使用底部翼面的升力与地面之间的连续气流保持飞行，而无需过多的推力。
这种飞行器具有飞行距离远、运载重量大、低空飞行、低能耗、简单构造等诸多优点，因此受到越来越多的关注。
一、地效飞行器的原理。
地效飞行器的原理其实很简单，即通过适当的高度和速度，使机翼底部所受到的地面效应提供足够的升力，从而保持飞行。
地面效应是指飞行器在离地面一定距离以下飞行时，受到地面反射产生的加速气流的影响，使得机翼底部的压力增大，产生了更大的升力。
二、地效飞行器的分类。
根据不同的分类标准，地效飞行器可以分为不同的类型。
按照使用的动力种类，分为人力、风力和发动机驱动等；按照使用场所，分为水面地效飞行器和陆地地效飞行器；按照形态和用途，分为固定翼型和翼型类直升机等多种类型。
三、地效飞行器的应用。
地效飞行器的应用非常广泛，包括军事、民用、科研等多个领域。
在军事上，地效飞行器可以用于反舰、反潜、巡逻监控等任务；在民用方面，地效飞行器可以用于客货运输、旅游观光、海上救援等方面。
此外，地效飞行器还可以用于科研方面，如地质探测、环境监测等。
四、地效飞行器的发展存在的问题。
地效飞行器的发展虽然有很多优势，但仍存在一些问题。
首先，地效飞行器需要在接近地面时才能取得足够的升力，因此一旦离开地面高度，则升力急剧减小，进而导致不稳定和危险。
其次，地效飞行器的速度受到地面效应的影响较大，难以适应快速变化的环境。
最后，地效飞行器还存在一些技术问题，如操控、安全等方面的问题。
综上所述，地效飞行器将成为未来飞行器的一种新的发展方向，需不断加强技术突破和应用研究，以实现更高效、更安全、更可靠的应用效果。
地效
气垫船是利用高压空气在船底和水面（或地面）间形成气垫，使船体全部或部分垫升而实现高速航行的船。
气垫是用大功率鼓风机将空气压入船底下，由船底周围的柔性围裙或刚性侧壁等气封装置限制其逸出而形成的地效船与“水上飞机”各自的原理地效飞行器（WIG craft，wing-in-ground-effect craft），亦称作“地效船（WIG boat）”或“飞翼船”。
它是一种既离开水面又贴近水面飞行的，利用地面效应和动力增升原理实现高速掠海飞行的飞行器。
这里，所谓“地（水）面效应”指的是飞行器在低高度飞行以及在起飞和着陆过程中通过地面产生出一种使机翼诱导阻力减少、升阻比增加，飞行器升力显著提高的效应。
而动力增升则是主要利用襟翼使高速的高速气流向下偏折，从而增大机翼升力实质上是发动机的推力转向，从而得到附加升力地效飞行器可以在水面上行驶，也可以在低空中飞行，甚至可以在沙滩、沼泽地、冰地斜坡和低矮桥梁上随意起降，一种典型的地效船就是把螺旋桨后高能气流导入由机翼、机身、襟翼、端板与水面构成的增升气腔，气流在腔内受阻后，气流动能转变为压力能，作用于机翼下面的压力能产生垫升升力，使其在起飞时，可借助垫升升力减小滑行阻力，迅速离水，起到了增升的效果，此外，在降落时，增升气腔内的气垫升力也产生一定的反压，使其减少与水的撞击，着水更加稳定。
水上飞机的英文名为water plane，是指能在水面上起飞、降落和停泊的飞机，简称“水机”。
其飞行原理与正常飞机无异，升力的来源是飞行中空气对机翼的作用。
机翼的上表面是弯曲的，下表面是平坦的，因此在机翼与空气相对运动时，流过上表面的空气在同一时间内走过的路程比流过下表面的空气的路程远，所以在上表面的空气的相对速度比下表面的空气快。
根据帕奴利定理——“流体对周围的物质产生的压力与流体的相对速度成反比。
”，因此上表面的空气施加给机翼的压力F1小于下表面的F2。
F1、F2的合力必然向上，这就产生了升力。
15厘米固定翼微型飞行器总体设计与性能分析
ii
15 厘米固定翼微型飞行器总体设计与性能分析
图表清单
图 1.1 第一代 Black Widow ........................................................................................5 图 1.2 第一代 Black Widow 质量分配图 ...................................................................5 图 1.3 第二代 Black Widow ........................................................................................6 图 1.4 MLB 公司的 Trochoid ......................................................................................6 图 1.5 Florida 大学的柔性翼微型飞行器 ...................................................................7 图 2.1 无人飞行器翼展与有效载荷关系图 .............................................................10 图 2.2 桨叶叶素的气动特性分析图 .........................................................................14 图 2.3 旋翼拉力计算模型 .........................................................................................16 图 2.4 旋翼转速特性曲线，V∞=0 .............................................................................17 图 2.5 旋翼拉力特性曲线 .........................................................................................18 图 2.6 飞行器气动外形设计的一般流程 .................................................................19 图 3.1 微型飞行器机翼翼型 .....................................................................................25 图 3.2 微型飞行器机翼平面形状 .............................................................................26 图 3.3 后缘襟副翼的形状及位置 .............................................................................26 图 3.4 垂直安定面的基本形状 .................................................................................27 图 3.5 定型后微型飞行器部件的尺寸 .....................................................................28 图 3.6 固定翼微型飞行器气动外形效果图 .............................................................28 图 3.7 微型飞行器的等价梯形翼 .............................................................................28 图 3.8 微型飞行器的升阻特性曲线 .........................................................................29 图 3.9 微型飞行器定直平飞配平迎角 .....................................................................30 图 3.10 平飞需用推力和可用推力 ...........................................................................30 图 4.1 多层网格迭代求解示意图 .............................................................................34 图 4.2 MGAERO 的求解结构 ...................................................................................35 图 4.3 MGAERO 中的坐标定义 ...............................................................................36 图 4.4 MGAERO 中的气动角定义 ...........................................................................36 图 4.5 微型飞行器三维外形和空间网格图 .............................................................37 图 4.6 部分迎角下微型飞行器的压力云图，V∞=12m/s .........................................39 图 4.7 微型飞行器翼根处压力分布曲线，V∞=12m/s .............................................40 图 4.8 机翼各展向截面的压力分布，V∞=12m/s，α=10° .......................................42 图 4.9 各迎角下 Y=700mm 处机翼压力分布曲线 ..................................................44 图 4.10 流场模拟中的微型飞行器半模和结构网格 ...............................................45
微型飞行器的设计原则及策略
微型飞行器的设计原则及策略作者：都本海来源：《中国科技博览》2016年第17期[摘要]根据多年以前的微型飞行器的实验和研究，对微型飞行器的设计原则提出了思考，对实用性和研究性的微型飞行器以及不同类型的微型飞行器的设计特点的分析和阐述，简单的对微型飞行器的概念和技术难点做出了介绍，设计了探索微型飞行器总体的办法，通过对微型飞行器设计的矛盾和协调方法以及优化问题的研究，阐述了微型飞行器的设计特殊性，最后提供了微型飞行器总体设计的参考思路，并对微型飞行器设计的发展方向进行了展望。
[关键词]微型飞行器；设计；技术难点，设计策略中图分类号：V279 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）17-0289-01在20世纪90年代就开始提出了微型飞行器的新技术概念，微型飞行器基础研究是在1997年由美国国防高级研究计划局提出的，这项研究提出已经接近二十年的时间了，在这二十年里这项研究受到了世界各国科学家和相关机构的热情相应，在美国和欧洲已经多次的举办由微型飞行器进行的比赛和表演，许多形式、大小不同的微型飞行器试验机的出现。
现在，微型飞行器的有两个不同的发展方向[1]。
一个是研究性微型飞行器的发展，它的研究主要力量是大学，以研究各种的探索性的微型飞行器；另一种是实用性的微型飞行器，但是美国国防高级计划局和军事部门把这类微型飞行器的应用投入到了军事实用上了，主要是作为空中侦察机和识别爆炸装置。
一、微型飞行器设计的原则1、研究性微型飞行器微型飞行器到目前为止仍然是探索类的新概念飞行器，还需要长时间的探索才能完成微型飞行器的题型、构造和功能的研究，所以是非常有必要去探索研究性微型飞行器的。
研究性微型飞行器的研究的实用目标不一定明确。
研究的目的主要是探究研究性微型飞行器的动力和能源、尺寸效应、飞行控制方向、执行任务功能、系统的超微型化、承载能力、构型和布局、避障功能等。
因此，推动与研究性微型飞行器小尺寸相适应的设计和智能控制办法依然是微型飞行器的发展方向。
地效飞行器的发展及其军事应用
地效飞行器的发展及其军事应用作者：赵辉来源：《科技视界》 2014年第12期赵辉(中国人民解放军南京政治学院基础部军事科技与信息教研室，江苏南京 210003)【摘要】地效飞行器的研究日益受到世界各国的重视，与常规舰船和飞机相比，地效飞行器拥有许多显著的特征，这些独特的性能使得地效飞行器成为了未来作战的“突击登陆理想工具”、“超低空作战平台”和“海上救援平台”等等。
虽然地效飞行器在研制应用体制与相关技术上还存在一定的障碍，但随着科技水平的不断发展，地效飞行器家族会不断完善，其必将会成为未来信息化条件下联合作战的新生力量。
【关键词】地效飞行器；地面效应；军事应用目前，一些西方军事强国正在从事地效飞行器相关理论与技术的研究。
到现在为止，这种飞机与舰艇的混合物已经在民用上崭露头角，在军事上对未来战争的影响还无法准确估量，但可以预见的是，地效飞行器凭借自身的特点和优势会大有作为的。
1 地面效应与地效飞行器1932年，德国一架名为“多克斯”的水上飞机突然发生事故，面临着机毁人亡的危险，但却在距离水面10米的时候，一股神秘的力量将失事飞机柔和地擎起，最终安全着陆。
这股神奇的力量，有人戏称为“上帝之手”、“外星魔力”。
而经过科学的研究和论证，这股“魔力”正是地面效应。
所谓地面效应就是飞行器由于地面或水面干扰的存在，飞行器升力面（通常指机翼）的下洗作用受到阻挡，使地面或水面与飞行器升力面之间的气流受到压缩，即机翼下面的压力升高，因而增大了机翼升力，同时减少阻力（即机翼诱导阻力因气流流过的条件改变而减小）的空气动力特性。
地效飞行器是利用地面效应进行低空掠海飞行的大型海上平台，是一种兼具飞机与高速船特性的新型运载工具。
地效飞行器除了利用地面效应低空飞行外，它还可浮在水面以排水状态低速航行，或拉升到距离水面几十米或上千米处做中高空飞行。
由于地效飞行器的性能与应用被广泛看好，世界军事强国高度重视，竞相发展。
早在20世纪30年代，芬兰发明家率先制造出了世界上首架地效飞行器。
低空飞行器设计与技术研究
低空飞行器设计与技术研究一、前言低空飞行器（LLA）是指在低空（一般为0~5000米高度范围内）进行飞行的飞机。
由于其具有载重量轻、成本低、便于操作等特点，近年来被越来越多的人所关注和采用。
本文将介绍低空飞行器的设计和技术研究。
二、概述低空飞行器一般被用于以下领域：1. 气象监测：利用低空飞行器进行气象探测，可以获取到更加详细的气象数据，对恶劣天气的监测和预测有着至关重要的作用。
2. 测绘勘探：可以用低空飞行器进行测绘，采集高精度的地形数据。
同时，利用搭载设备可以进行矿山勘探、水土保持等领域的探测和监测。
3. 农业植保：利用植保低空飞行器进行全区域农作物状况巡查，识别并精准喷洒农药等化肥，减少浪费而提高效率。
4. 物流快递：低空飞行器可以实现密集城市间的高速运输及飞行，解决外包一线配送的快递需求，在减少成本的同时提升了配送的效率。
三、低空飞行器设计在对低空飞行器进行设计时，需要考虑以下因素：1. 重量：由于低空飞行器一般搭载专门的探测设备，因此设计的载重量应该尽可能轻。
一般的设计可以选择碳纤维等质量轻、韧性好材料来实现轻量化。
2. 结构：低空飞行器的结构一般采用直升机式结构，以实现垂直起降和点位悬停。
机身采用流线型外型越小越好，这可以减少在空气风阻中的损失。
3. 电池：低空飞行器的动力源一般采用电池，因此在设计时需要考虑快速换电和充电设施。
4. 操控性：低空飞行器的操控一般采用人为操控或者遥控操控。
而简化控制器的设计可使得操控更为简单直感。
四、低空飞行器技术研究1. 气动外形设计：呈现的几何形式是较重要的，台积电建议获得最佳的飞行性能，系数的档次（1 3）刚性和正切可通过调整孔道布局来实现。
2. 气动优化技术：通过气动模拟分析和优化算法，改进了呈现的外形和孔道布局，提高飞行性能。
3. 飞控算法研究：科研工作者研究了各种不同的控制算法，包括PID（比例积分微分）控制、模型预测控制和荷兰式算法。
4. 传感器技术研究：机载传感器的控制和数据采集演示对整个系统的关键。
无人作战飞机概念方案及主要参数研究
无人作战飞机概念方案及主要参数研究王钢林【摘要】无人作战飞机(UCAV)是未来作战飞机的发展方向.通过分析对地攻击型UCAV的性质和特点,根据各种主流作战飞机的总体重量相关数据,给出对地攻击型UCAV的起飞推重比和起飞重量的确定原则.分析UCAV可能使用的内埋机载武器装备的相关数据,确定有效载荷质量.选定用于方案设计的发动机类型,并且确定UCAV的起飞重量.在若干基本参数和假定的基础上,通过对飞机起飞重量的分解定性计算,分析找出UCAV达到较大续航能力的关键因素是实现中小展弦比构型飞机的高升阻比和足够的机内空间.提出高度一体化融合的飞翼+升力体概念,设计并优化UCAV的总体外形方案,得到了小展弦比、高升阻比、高隐身的UCAV总体外形方案.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2016(007)001【总页数】7页(P94-100)【关键词】无人作战飞机;概念设计;总体参数;升阻比;隐身【作者】王钢林【作者单位】中国航空研究院飞行物理研究中心 ,北京 100012【正文语种】中文【中图分类】V211无人作战飞机(Unmanned Combat Aerial Vehicle，简称UCAV)作为未来军用飞机的重要发展方向之一，得到世界各国的高度重视，竞相投入大量的人力物力进行研究[1-2]，目前仍然属于探索性质的研究阶段，未来无人作战飞机应该如何发展，向哪个方向发展，以及诸多关键技术，是需要进一步研究解决的问题。
目前，国内外的大量理论研究都着眼于UCAV的优化设计[3-4]、操稳控制方式[5-6]、作战使用模式[7]等，但对于未来的UCAV究竟应该具有怎样的总体参数指标却鲜有涉及。
美国的X-45和X-47系列UCAV从早期的A型到后期的B/C型发生了根本性的变化，这一方面是出于验证机的成本和技术复杂性而采取的由小到大的发展策略，另一方面也说明美国对于UCAV飞行平台的概念定义仍然处于不断变化和修正之中[8-10]，UCAV是一种何种形式、何种尺度的飞行器在最早发展UCAV的美国也仍然没有确立，但是X-47B却逐渐迈向成熟[11]，不但进行了大量的试飞，还成功地完成了在航空母舰上的自主起降[12-13]。
飞机新概念结构设计与工程应用
飞机新概念结构设计与工程应用作者：王向明来源：《航空科学技术》2020年第04期摘要：本文针对传统结构存在的超重、开裂弊端，基于设计制造一体化，提出了大型整体化、梯度复合化、构型拓扑化、结构功能一体化等新概念结构，具有高减重、长寿命、多功能、低成本、快速响应研制等显著优势，在型号应用中发挥了重要作用，为飞机结构创新开辟了新的技术途径。
关键词：新概念结构；设计与制造一体化；增材制造；工程化验证中图分类号：V271.4文献标识码：ADOI：10.19452/j.issn1007-5453.2020.04.001新型战机是我国空中作战体系中的重要组成力量，其作战性能和飞行安全与机体结构属性密不可分。
机体结构构成飞行平台，对设计、制造要求极高，包括高减重、长寿命、多功能、低成本、快速响应研制，对飞机的研制至关重要、不可或缺。
传统结构自喷气式飞机诞生以来已持续70多年，存在诸多弊端，如零件多、质量大、危险部位多等。
超重通常达数百千克以上（占结构总重的8%～20%），疲劳开裂占外场损伤总量的80%，美国战机面临同样问题，如F-35超重640～900kg，F-22投入3.5亿美元进行抗疲劳改进。
通常采用精益设计和先进材料、工艺替换来挖掘潜力，但已触及“天花板”，甚至关系到新机研制的成败，如无人作战飞机如果采用传统结构就无法实现高过载的设计要求，大部件接头凸出飞机外形，会颠覆飞机先进气动隐身布局。
为什么战机传统结构“弊端”长期难以突破？这是因为飞机结构非常复杂，零部件离散，以接头连接、铆接/螺接为主，涉及10余个大部件、上百种工艺、数万个零件、数十万个标准件（见图1）。
上述大量连接导致结构搭接过多而超重、疲劳薄弱环节增多而开裂。
另一方面，长期采用串行“孤岛”模式，设计与制造脱节，创新途径不畅通，弊端周而复始[1-3]。
先进制造技术为飞机结构创新提供了契机。
基于先进制造“量身定做”，即设计制造一体化来创造飞机新概念结构。
地效飞行器研究报告
地效飞行器研究报告地效飞行器是一种新型的无人驾驶飞行器，最近几年，它的研究和发展受到了越来越多的关注。
本文旨在探讨地效飞行器的发展状况以及未来的研究潜力。
一、地效飞行器的现状1、发展历史从上世纪70年代起，地效飞行器的研究就开始进行，当时的研究聚焦于把大型无人机（UAV）的设计、制造和操作装置缩小，将它们应用于商业航空服务中。
其中最重要的一个目标就是要使无人机在低速下能够更精确地操纵飞机。
近年来，随着无人机系统和先进技术的发展，地效飞行器的研究取得了显著进步。
许多研究者将许多有用的技术和设备应用在无人机中，比如自动驾驶系统、无线传感器系统和穿透性雷达系统等，为今天的地效飞行器的发展打下了坚实的基础。
2、发展进展近几十年来，无人机系统和先进技术的发展为无人机提供了许多技术支持，为地效飞行器的发展提供了可能性。
目前，地效飞行器可以完成许多任务，比如农业观测、搜索和救援、以及各种气象观测等。
地效飞行器的结构也发生了很大的变化，现在它们的结构更加紧凑、灵活，使它们更易于在近地面空域飞行，从而更好地完成各种任务。
此外，地效飞行器的稳定性也有了很大的提升，可以更好地抵抗各种环境条件，从而更好地控制飞行器。
三、地效飞行器未来研究1、小型化当前，地效飞行器的结构还不够紧凑，在复杂环境中的操控能力也不够强劲，因此，未来的研究重点应该是提高地效飞行器的小型化和敏捷性。
2、节能随着能源成本的提高，未来研究将注重提高地效飞行器的能源效率，使其在动力上更加有效。
3、安全地效飞行器在低空飞行时，容易受到风力、雷电等自然因素的影响，极易引发意外事件，因此，未来研究将着重于提高地效飞行器的安全机理，提高它们在低空飞行时的安全性。
4、先进技术未来研究将注重研究与地效飞行器有关的新技术，比如自主控制、无线传感、穿透性雷达以及视觉传感等，用于提高飞行器的操纵能力和灵活性。
综上所述，地效飞行器是一种新型的无人驾驶飞行器，近年来，随着技术的发展，它的研究已取得了辉煌的成就。
地效飞行器原理
地效飞行器原理地效飞行器，也称作地效飞行器，是一种能够在接近地表时利用地面效应来提高升力的飞行器。
它的原理基于伯努利定律和地面效应的相互作用，能够在接近地表时以更低的动力消耗实现飞行。
地效飞行器的原理十分复杂，需要结合气体动力学、流体力学、空气动力学等多个学科的知识来进行深入的研究和理解。
地效飞行器原理的基础是地面效应，即当飞行器接近地表时，地面会对飞行器下方的气流产生影响，使得气流的速度和压力发生变化。
这种变化会导致气流下方的压力增加，从而产生额外的升力，使得飞行器能够在接近地表时获得更多的升力支持。
这种现象被称为地面效应，是地效飞行器能够实现低空飞行的关键。
在地效飞行器的设计中，需要考虑多个因素来充分利用地面效应。
首先是飞行器的机翼设计，通常采用大展弦比的机翼来增加升力系数，以及采用对称翼型来减小气动阻力。
其次是飞行器的机身设计，需要考虑地面效应对机身气流的影响，减小机身气动阻力和阻力矩。
此外，还需要考虑地面效应对飞行器的操纵性和稳定性的影响，进行相应的控制系统设计和飞行性能优化。
地效飞行器的原理还涉及到气流的流动特性和地面效应对气流的影响。
在地面效应范围内，气流的速度会减小，压力会增加，从而产生额外的升力。
这种现象与伯努利定律密切相关，即在气流速度减小、压力增加的情况下，气流的动能转化为静压能，产生额外的升力。
因此，地效飞行器的原理可以理解为利用地面效应来实现气流的动能转化，从而获得额外的升力支持。
除了地面效应，地效飞行器的原理还涉及到飞行器的动力系统和控制系统。
在低空飞行时，地效飞行器需要消耗较少的动力来维持飞行，因此通常采用推进效率较高的动力系统，如涡轮螺旋桨发动机或喷气发动机。
同时，地效飞行器的控制系统需要考虑地面效应对飞行器操纵性的影响，进行相应的操纵面设计和飞行控制算法优化。
综上所述，地效飞行器的原理是基于地面效应和气流动力学的相互作用，利用地面效应来提高飞行器的升力，实现低空飞行。
新型微型飞行器的设计与研发
新型微型飞行器的设计与研发随着科技的不断进步，新型微型飞行器越来越受到人们的关注和重视。
它不仅可以用于民用领域，如侦察、拍摄、搜救等，还可以应用于军事领域，如间谍活动、无人侦察等，因此，逐步研发设计出一款高效稳定的微型飞行器显得尤为重要。
本文将从机身设计、航空动力、控制系统等方面探讨新型微型飞行器的设计与研发。
一、机身设计微型飞行器的机身设计十分关键，它需要具有良好的稳定性、抗风能力和高强度。
目前，较为流行的机身形式有气球、飞翼、圆管、对称型等，而飞翼式机身则被广泛用于微型飞行器中，因为它不仅减小了前后机身的阻力，提高了飞行效率，还可以减轻机身的重量和空气阻力。
因此，在机身设计中，需要考虑到机身的尺寸、形状和材质等因素，以达到更好的飞行效果。
二、航空动力航空动力是微型飞行器研发中的又一个重要环节。
目前主要采用的动力源有电力、化学能和太阳能等。
其中，电动飞行器是最为常见和普遍的一种类型，它不仅安全性高，而且使用方便，有利于实现精密控制。
化学能飞行器则多用于长距离飞行，但它的安全性不如电动飞行器。
太阳能飞行器则需要通过光能来提供能量，但其受到天气、夜晚等因素的影响比较大。
因此，在实际研发中，需要采取合适的动力源来满足微型飞行器的需求。
三、控制系统控制系统是微型飞行器的一个核心部分，它可以帮助飞行器进行平稳的飞行和精密控制。
目前，微型飞行器的控制系统主要分为手动控制和自动控制两种。
手动控制需要人工操作，适用于一些简单的任务，但其受人为因素的影响比较大。
自动控制则可以更精准地控制飞行器，但需要加入更多的硬件设备和模块。
因此，在实际应用中需要根据具体情况选择不同的控制方式。
四、智能化微型飞行器的未来发展趋势是智能化。
未来，微型飞行器将会搭载各种智能模块，如人工智能、计算机视觉等技术，可以自主飞行，自动执行任务。
智能化可以帮助微型飞行器更加精准的完成任务，可以应用于更广泛的领域。
但智能化需要大量的技术和研发工作，需要更加注重相关技术的研究和开发。
地效飞行器项目可行性研究报告
地效飞行器项目可行性研究报告一、项目背景地效飞行器是一种在离地面（水面或陆地）高度低于翼展的飞行器。
由于接近地面的空气受到限制，提供了显著的升力增益，这使得地效飞行器在低飞阶段具有较高的效率和经济效益。
目前，地效飞行器在军事和民用领域具有广泛的应用前景。
二、项目目标本项目旨在设计和开发一种地效飞行器，以满足军事和民用领域的需求。
项目的主要目标如下：1.设计一款高效、低成本的地效飞行器原型；2.实现地效飞行器的稳定性和控制性能；3.提高地效飞行器的安全性和可靠性；4.探索地效飞行器的应用领域，寻找市场机会。
三、市场分析地效飞行器在军事领域具有广泛的应用前景，如海上巡逻、侦察和反潜作战等。
此外，地效飞行器还可以在民用领域应用于海上救援、远程物流运输和旅游等领域。
目前，市场上尚缺乏高效、低成本的地效飞行器，因此本项目具有良好的市场前景。
四、技术可行性五、经济可行性六、风险评估1.技术风险：地效飞行器的设计和制造要求较高，可能面临技术难题和开发周期较长的风险。
2.市场风险：地效飞行器市场需求和竞争态势不确定，可能面临市场营销风险和需求变化风险。
3.法律风险：地效飞行器的使用和操作可能涉及航空法规与监管标准，可能面临法律风险和合规风险。
七、项目实施计划1.需求分析和概念设计阶段（1个月）：对市场需求进行调研和分析，制定地效飞行器的技术和性能要求，完成概念设计。
2.详细设计和制造阶段（3个月）：完善地效飞行器的设计，完成原型制造和测试。
3.试飞和性能验证阶段（2个月）：进行地效飞行器的试飞和性能验证，改进设计和制造。
4.市场推广和商业化阶段（6个月）：探索地效飞行器的应用领域，开展市场推广活动，寻找合作伙伴和客户。
八、成果与收益预测1.成果：设计和制造一款地效飞行器原型，实现地效飞行器的稳定性和控制性能。
2.收益预测：根据市场需求，预计销售收入可达XX万元，同时降低运营成本可达XX万元，预计获得净利润可达XX万元。
水上飞机、地效飞行器与冲翼艇辨析
水上飞机、地效飞行器与冲翼艇辨析
沈海军
【期刊名称】《中国科技术语》
【年(卷),期】2007(9)5
【摘要】@@ 一问题的提出rn近些年来,水上飞机、地效飞行器(也称作地效船、地效飞机、飞翼船)、冲翼艇(也称作气翼艇)等名词充斥着网络.以这些词作为关键词,笔者通过Google进行搜寻,结果发现与之相关的主题竟达48万条之多.尽管如此,网上常出现对它们的概念、分类界定不清的情况.
【总页数】2页(P39-40)
【作者】沈海军
【作者单位】南京航空航天大学航空宇航学院,210016
【正文语种】中文
【中图分类】H1
【相关文献】
1.亦机亦船的新型交通工具——“海雕”系列冲翼艇 [J], 林一平
2.我国第一代冲翼艇取得实用成果 [J], 林一平
3.中国第一代实用冲翼艇 [J], 林一平
4.水上飞机英工程师设计可载客2000人巨型水上飞机 [J],
5.非均匀表面上移动的冲翼艇的横摇-垂荡-纵摇运动建模（英文） [J], Konstantin I.Matveev
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小型多用途地效飞机的概念设计研究
发表时间：2019-07-25T10:07:23.190Z 来源：《科技新时代》2019年5期作者：秦何军李亮[导读] 本概念方案能很好的满足我国在低空旅游观光、短途运输、应急救援以及私人飞行等方面的市场需求，是一种值得借鉴和推广的低成本交通工具设计方案。
（中航通飞研究院有限公司，珠海519040）
摘要：针对旅游观光和短途运输等市场需求，充分利用地效飞机自身的优势，在保证运行安全和经济性的前提下，开发出一款具有较低设计制造成本和运营成本的地效飞机，实现对我国通用航空和陆上及水面交通工具的功能区间的完善，加快我国低空交通运输的发展。
关键词：地面效应、短途运输、旅游观光、船体、机翼、地效飞机引言
地效飞机是利用空气动力的“地面效应”获得高升阻比的一种近水面/低空高速运输工具，它是船舶和飞机的结合，既可以像船一样，在水面高速滑水航行，又可以像飞机一样，完全脱离水面飞行。
在非常贴近水面的地效区内或地效区外高速飞行时，具备在湖面、草地、机场等较平缓的区域起降的能力，具备安全、高效、环保等特点，可广泛应用私人飞行、旅游观光、岛间交通、短途运输等。
1地效飞机原理概述
地效飞机装有固定的机翼，在贴近水面或其他界面飞行时，机翼下表面离飞行界面很近，形成气流的“阻塞”，使机翼升力增加，诱导阻力减少，从而大大提高机翼的升阻比。
地效飞机一般在距离水面1~6米的高度低空飞行，一旦出现紧急情况，可随时在水面降落，相比飞行高度较高的通用飞机有更高的安全性。
其次，地效飞机具有较好的抗浪性，小型地效飞机可抗浪1米左右，稍大吨位的地效飞机可抗3米左右的浪。
地效飞机飞行时所消耗的推进功率小，具有更大的载重量和航程，其经济性较高且成本比同等吨位的通用飞机更低，是我国发展低空飞行的一种理想交通工具。
2小型多用途地效飞机的需求
目前我国正处于发展通用航空的黄金时期，各类中小型通用飞机不断涌现，从两座的轻型运动飞机到十几座的通勤类飞机也不断被开发和生产出来，为我国的通用航空发展奠定了坚实的基础。
但同时我们也注意到，通用飞机的设计制造和运营成本相比于功能类似的地面交通工具和水面交通工具，高出数倍之多，且飞机飞行高度较高，在安全性设计方面有比其他交通工具更严苛的要求。
如果能利用地效飞机的安全高效的特点，针对特定的用途开发出合适的小型多用途地效飞机，不仅能弥补通用飞机和常规陆上/水上交通工具的不足，还能丰富我国各类交通工具的产品谱系，各类交通工具之间相互补充，全面提升我国在旅游光，短途运输等方面的市场满足能力。
针对旅游观光，可开发出4到6座级别的小型地效飞机，机动灵活，运营成本可控，能实现一个家庭的集体旅游观光，特别适合内陆河流、湖泊、沼泽地带，以及沿海的内部海湾等旅游观光使用场景。
针对短途运输和应急救援，能在上述4到6座级别的地效飞机的开发基础上，通过适当的改装，将飞机舱内改造成适合运输和救援的舱内环境，即可满足短途运输和应急救援的需求，且如果在设计时就能考虑模块化设计，能在很短时间内，实现旅游观光和运输功能之间的切换。
3小型多用途地效飞机的概念方案设计
针对上述需求，结合地效飞机的实际特点，开展了广泛深入的设计论证，结合市场需求，设计能力，我国现有的工业水平，设计出了一款外形优美，舱内布局合理的地效飞机概念方案。
图1地效飞机概念效果图
该地效飞机的布局与传统的水上飞机比较类似，单船身式机身加上中单翼、以及T型尾翼、前三点可收放式起落架。
机体主要部件由船身、机翼、浮筒端板、发动机短舱、起落架等组成。
机身为流线型设计，外形优美舱内布局合理，舭线以上为常规机身外形，舭线以下为常规的船体外形，并在重心附近设置断阶，以提高船体的水动特性。
机翼为小展弦比梯形翼，由主翼、外翼两部分组成。
外翼和主翼均为梯形，采用简单襟翼增升装置，在外翼上设置副翼。
尾翼包括垂直尾翼和水平尾翼，垂直尾翼为梯形翼，垂直尾翼前部设置背鳍，后部设方向舵。
水平尾翼为梯形翼，位于垂直尾翼梢部，水平尾翼后部设升降舵。
发动机采用混合动力（或纯电）的发动机对称布置于机身后部。
图2飞机三视图
全机参数：
最大长度：10.6m
最大宽度：11.6m
最大高度：3.0m
机翼面积：26.2m2
座位数：2(飞行员)+4(乘客)
最大起飞重量：2000kg
有效载荷：600kg
最大航程：900km
巡航速度：180km/h(地效区)，260km/h(无地效)
4结论
本文通过对地效飞机的设计特点的研究和剖析，找出了地效飞机的技术优势，针对其技术优势开展了满足市场需求的新概念地效飞机的概念方案设计。
本概念方案能很好的满足我国在低空旅游观光、短途运输、应急救援以及私人飞行等方面的市场需求，是一种值得借鉴和推广的低成本交通工具设计方案。
参考文献
1杨晖.地效飞机的发展和展望[J].飞行力学，2013（3）.
2向溢，傅正蓉.一种新型的高速水运工具地效飞行器[J].造船技术，2004（1）. 3恽良，谢佑农等.“天鹅”号两栖地效翼船的研究与设计[J].船舶工程，2000（2）. 4曾锐，昂海松.“天使鸟”号地效翼艇的设计与试航[J].兵工学报，2006(3).。