[发明专利]一种货运飞机

说明书

本发明公布了一种货运飞机，是由机身、尾撑、吊挂、机翼、前翼、垂直尾翼、吊舱、动力系统(发动机)包含推进动力系统和垂直起降动力系统、起落架组成；机翼安装在机身和尾撑中段，吊舱由吊挂连接安装在机身下方，前翼安装在尾撑前端，垂直尾翼安装在尾撑后端，推进动力系统安装在机翼根部上方，垂直起降动力系统安装在尾撑前段和后段上方，起落架安装在尾撑前端和中段下方。本发明的主要特征是：采用双尾撑布局设计，采用大展弦比机翼，能够显著减小阻力，吊舱通过吊挂安装在机身下方，机翼中段采用较大下反角，提供了更大的吊舱安装空间；采用鸭式布局，取消水平尾翼，提升了飞机的勤务维护性，有利于飞机升力特性，降低了高空火箭发射撞到尾翼的风险；该发明方案同时可以作为航天载机和物流配送无人机方案，当作为航天载机时，可将吊挂下方的吊舱替换为火箭；当作为物流配送无人机时，可在尾撑上安装四台驱动螺旋桨的电动机，使飞机具有垂直起降能力。

(一)技术领域：

本发明涉及一种货运飞机，属于航空飞行器设计技术领域。

(二)背景技术：

随着商业航天的迅猛发展，火箭小型化，发射高频化成为商业航天的特点。采用飞机将火箭运送高空进行发射，能够有效的降低发射成本，成为商业航天市场的主流需求。国内外已有厂商尝试采用常规布局运输机或民航客机改装成航天载机，现役的运输机或客机的气动布局称为常规气动布局，其主要特征是上单翼或下单翼、翼吊或者尾吊涡轮风扇发动机，其垂直尾翼和水平尾翼大多呈现“倒T”形或者“T”形。常规气动布局飞机改装成航天载机存在着改装成本高、难度大、空中发射难度大等缺陷，无法适应满足商业航天的需求。针对商业航天，发展非常规布局专用载机成为关键出路之一，各国航空航天企业也已开始进行一些尝试。

同时，随着物流配送市场的发展和需求变化，采用无人机实现对山地、高原、海岛、偏远乡村等特殊场景配送成为发展选项之一。传统的固定翼飞机和旋翼飞机都存在各自的缺陷，难以全部满足垂直起降、高效巡航等需求。采用非常规布局设计飞机成为实现物流无人机新突破的关键出路之一。

维珍公司所研制的“白色骑士”飞机是航天载机的成功尝试之一，该飞机采用了双机身布局，但并未采用鸭式布局，与本方案有明显差别。在俯仰操纵性、稳定性，高空火箭发射安全性上，比本方案差，不构成对本方案的创新型冲突。

天津风之翼科技有限公司的CN202414153U专利同样采用双尾撑布局及混合动力配置，但是并未采用鸭式布局，且只能作为小型无人机使用，与本方案有显著区别。在方案适用范围，飞机操纵性、稳定性上，不如本方案，不构成对本方案的创新型冲突。

沈阳锐翼客机有限公司的CN201317462Y专利采用了双尾撑加大展弦比机翼设计，但是其尾撑形式与本方案不同，并且并未采用鸭式布局设计，也没有采用吊挂加吊舱的设计，并且只能作为小型无人机使用，与本方案有显著差别。在方案使用范围，飞机的操纵性，装载能力上，均不如本方案，不构成对本方案的创新型冲突。

(三)发明内容：

1、发明目的：

本发明的目的在于提供一种货运飞机。该飞机方案同时具备大型商业航天载机和小型物流配送无人机的应用潜力。

2、技术方案：

本发明是一种货运飞机，它是由机身、吊挂、尾撑、吊舱、机翼、前翼、垂直尾翼、动力系统(发动机)、起落架组成；机身布置于飞机中央，机翼安装在机身两侧，左尾撑与右尾撑与机翼连接，布置于机身两侧，前翼安装在左、右尾撑前端，垂直尾翼安装在左、右尾撑后端，动力系统(分为推进动力系统和垂直起降动力系统)，推进动力系统安装在机翼根部上方，若作为小型物流配送无人机时，可在左、右尾撑上安装四个驱动螺旋桨的电动机作为垂直起降动力系统，以提供垂直起降动力。起落架位于左右尾撑前段和中段。

该机身布置于飞机中央，主要用于安装容纳驾驶舱或飞控系统，采用传统的半硬壳式结构；