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標題: 第三屆創新杯飛行器設計大賽獲獎作品(部分) [打印本頁]

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:12
標題: 第三屆創新杯飛行器設計大賽獲獎作品(部分)
神舟Ⅱ”深空探測器　　宇宙浩瀚無垠，無數神秘蘊藏其中。自古至今人類都在探索其奧秘。從地球進入太空，從太空中了解我們自己的居住的家園，利用太空資源為我們人類服務，探索宇宙中其他星球的手段就是“神舟”第Ⅱ代深空探測器。
　　結構特點：
　　“神舟Ⅱ”深空探測器是一種碟型超高速太空飛行器，它實現了輕小型，低功耗，是未來人類進行深空探測、太空移民的首選工具。它在外形設計上類似碟子，使其穩定性、強度達到最佳。探測器的內部為機艙，用于承載工作所需的設備以及折疊后的螺旋槳。底部設有倉門，打開后可以將設備探出或向下投放某些東西，支架隱于內部，著路時可伸出。內部也十分舒適，有極其奢華的座艙、餐廳，甚至還會有娛樂場所，飛行器內的噪音將被控制在最小范圍內，可提供適于人類星際移徙和長期居住的場所。此外，它在空間結構上高度對稱，使其安全性更佳，外側有三個射電望遠鏡適于太空觀測，頂部有半徑為1000米的太陽能電池板為探測器提供能量來源，最底部有8臺對稱的改進型直線感應電動機作為探測器的動力裝置。
　　性能特點：
　　1.垂直起降
　　探測器垂直起降采用改進型直線感應電動機提供動力，進行垂直起降，使其充分利用地球和外星球的環境，避免采用航天飛機所使用的巨型燃料箱，降落時占地面積小，機動靈活。
　　2. 太陽能電池板
　　太陽能電池板采用半徑為1000m,密度為0.1g/㎡的太陽帆，太陽帆是一種在硬質塑料上的超薄金屬帆。當光照射在其上時，利用光壓產生很小的加速度，其作用與風力推動帆船相似，故稱為“光帆”。光帆沒有質量消耗，全靠太陽光壓產生推力。
　　3.動力來源
　　“神舟Ⅱ”深空探測器將采用改進型直線感應電動機作為動力裝置，解決了直線感應電動機不能達到超高速度而存在的軌道短，邊端效應，電刷金屬在超高速運行過程中熔化等問題。其整體外殼由鈦錳合金板成型，內層復合鋁合金蜂窩網格填充物復合板，倉內全封閉蜂窩結構，使用液壓螺旋慣能立式磁浮交流發電機提供電力能源，可完成在地球大氣壓環境和宇宙太空真空環境的三維空間定位飛行并可達到光電磁波速度運行。
　　功用介紹：
　　1.深空探測
　　月球探測只是深空探測活動的第一步，對行星和行星際探測是人類對未知宇宙空間以及自身演化過程探索的必然延伸。“神舟Ⅱ”深空探測器解決了深空探測所需要的高技術，包括適應長期深空巡航飛行的自主導航與控制技術和成熟的推進技術。它具有很高的運輸的機動性，取樣和返回技術，并配備了高級科學儀器和新一代的電源系統，具有改進型通信系統和很強的可操作性。
　　2.飛行器可往返地球與外星球做空天飛行
　　由于飛行器的裝有多功能組合發動機，具有很強的推力，使飛行器具備往返地球與外星球做空天飛行的能力，而且能離地面任何高度作長時間空中停留，實現載人，作為天地往返的運輸器，為人類進行太空探索提供理想工具。
　　3.通信系統
　　“神舟Ⅱ”深空探測器實現了大時延的測控通信，測控通信系統采用較大口徑的高增益天線(直徑大于1m)用于遠距離的數據傳輸，還可作為臨時通信進行信號傳遞，將中繼設備裝載于此探測器中，充當通信中繼。
　　4.其他功能
　　“神舟Ⅱ”深空探測器攜帶太空實驗室進行眾多的科學與技術實驗，在載人的同時能夠承載相當多的貨物，能夠在太空釋放航天器，能夠從太空回收航天器，能夠在太空對出現故障的航天器進行維修，能夠進行大型太空結構的組裝。

[ 本帖最后由天思于 2008-12-23 14:24 編輯 ]

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:12
風之旅者”飛行器　　“風之旅者”飛行器能像風一樣飄往世界各地，可以降落在高山深谷，飄泊在湖泊海洋，到夢想的地方去旅游、居住，它有大有小，大者可容納千余人，小的可供家庭使用。
　　飛行器有氦氣囊，氦氣比空氣輕實現飛行器在空中漂浮，且氦氣的化學性質穩定，很難發生事故。
　　中間是雙層住宅，其功能與地面普通家庭住房或賓館并無兩樣，人們在住宅內可盡情享受生活。根據飛行器大小還可設置健身房、酒吧等享受型消費場所。
　　住宅區上面是生態制氧植物園，通過植物實現二氧化碳轉變為氧氣，實現蔬菜自給，美化居住環境。水箱儲備生活灌溉用水，循環使用。
　　飛行器上表面及住房玻璃全部是太陽能板，吸收太陽能轉化為電能并儲存，飛行器所需大部分甚至全部能源來自太陽能。飛行器內有高能蓄電池，供飛行動力和生活用電。
　　兩臺螺旋槳發動機作為飛行動力，可以繞發動機支架360度旋轉，實現飛行器前進、轉向、升降等操縱。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:14
　　“破繭”柔性翼兩棲飛行器是一款仿生折疊翼的小型撲翼機，適用于低空的中低速飛行，可用于的休閑觀光，環境監測，航拍、航模等不同的領域。
　　撲翼飛行器是人類最古老的夢想之一，就是能夠肩插雙翅像鳥一樣在天空自由飛翔。與傳統的固定翼和旋翼飛行器相比，撲翼飛行器的主要特點是，將升力、懸停、推進、控制功能全面集成于撲翼系統中，可以用很少的能量進行遠距離飛行，同時具有高效率、高機動性、低噪音、無須專用起飛著陸場地等。
　　同時，科學家對眾多的撲翼飛行的生物研究中發現，蝙蝠在飛行過程中翼的扇動與翼的柔韌性及彈性配合得天衣無縫，堪稱是世界上最離奇、最完美的運動。蝙蝠在飛行過程中身體旋轉180度所需距離只有其翼展長度的一半。同時，與其它動物相比，蝙蝠翼展面積之大還有效保證了它在飛行過程中只需消耗極少的能量就能夠產生理想的上升力。盡管其它鳥類和昆蟲在飛行過程中都會有翅膀的翻轉和折疊現象，但與之相比蝙蝠在飛行過程中翼的活動控制更為自如。
　　“破繭”柔性翼兩棲飛行器正是基于蝙蝠飛行原理的小型兩棲撲翼機。
　　設計創新點：
　　1.仿生造型：仿生翼龍和蝙蝠的翅膀構造，且折疊機翼瞬間打開時如同飛蛾破繭而出，一飛沖天，這也是名字的由來。流線型的造型有較好的空氣動力學性能，具有速度感。
　　2.輕質材料：彈性的鈦合金骨架蒙以太陽能聚合物透明薄膜構成的機翼，如同昆蟲的翅膀一般輕盈柔韌。隨著科學界對復合結構、輕盈智能型材料、能量生產和儲存等領域的研究，機翼材料可以由超薄太陽能電池組成的“皮膚”代替。
　　3.節能環保：撲翼飛行，消耗能量少，機動性高；使用氫氧燃料電池，綠色能源，減少對環境的污染。
　　4.折疊機翼：充分地折疊機翼，減少了陸地行駛時的阻力，節約了更加便捷，更好地實現兩棲。
　　5.垂直/短距起降：無須專用起降場地，在起飛著陸場地有限的情況下可撲翼垂直起降。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:16
X-獵手”無人機　　——“X-獵手”無人機的設計思路
　　一、設計前言
　　＂長空一號＂作為我國獨立研制的第一種多用途噴氣式無人機，開創了一個先例，奠定我國無人機發展的堅實基礎。而作為“長空一號“技術骨干的我國無人機專家趙煦曾經說過：“在2050年左右，無人作戰飛機將非常廣泛地應用于各國部隊，并有取代有人駕駛飛機的趨勢。”
　　鑒于無人機在我國軍事發展中的重要性，以及自己平時對我國無人機的關注，這次飛行器大賽，我拿出的作品是一種新型的多功能無人機“X-獵手”，并且提供了兩種不同的設想。希望通過這次比賽能展望未來無人機的發展方向，探討我國無人機的先進技術，為祖國填磚加瓦。
　　“X-獵手1”效果圖
　　“X-獵手2”效果圖
　　二、設計說明
　　1.設計定位:
　　“X-獵手”系列的兩款多功能無人機是為了增強我國的空軍實力孕育而生的，它不僅具有偵察機的功能，可以用于完成戰場偵察和監視、定位校射、毀傷評估、電子戰等；也可民用，如邊境巡邏、核輻射探測、航空攝影、航空探礦、災情監視、交通巡邏、治安監控等。
　　北京時間2008年5月12日14時28分04秒，我國四川汶川發生了8.0級的地震，造成了無數的傷亡。2008年5月31日下午，51歲的羌族飛行員邱光華在駕機執行任務返回途中，在映秀鎮附近不幸失事。試想，如果派的是無人機來執行這個任務的話，可能悲劇就不會發生，控制者可以在監控室里觀察災區的每一個氣象變化，從而有效采取相應對策來順利完成救援和運送任務，同時也可以大大提高地震監測，災情監視等任務的工作效率，降低人員的傷亡率。
　　由此可見，現在的無人機應當是多功能的，而不僅僅體現在軍事作戰方面。
　　2.設計靈感：
　　正當我為無人機的設計冥思苦想的時候，我從網上無意中看到一篇關于拉丁26個字母由來的文章，對于文章中所描述的字母演變深深吸引。對于字母“X”,它是這樣敘述的：字母“X”是“S” 演變來的, 初期形式與“S”不分，后來西部希臘人將其改為斜十字形，才最后確定下來。
　　而正是拉丁字母的這種演變賦予了我設計“X-獵手”的靈感，我決定將字母“X”的造型融入到無人機的設計中。仔細觀察“X”的造型，我們發現它顯得很穩固，往四周各加一條邊就成了四個同頂點的三角形，科學表明三角形有穩定性，由此可見將機身和機翼完全融合為一個“三角形”，這種結構牢固可靠，即使高速狀態下也一樣能保持穩定。
　　3.細節設計：
　　a.發動機及輪子
　　簡要說明：
　　1.采用采用氫燃料渦輪螺旋槳發電發動機，使用電能驅動螺旋槳，低耗低噪。渦輪螺旋槳發動機(Turboprop Engines)，渦槳發動機的驅動原理大致上與使用活塞發動機作為動力來源的傳統螺旋槳飛機雷同，是以螺旋槳旋轉時所產生的力量來作為飛機前進的推進力。
　　2.發動機可圍繞機翼進行360度的旋轉，從而使“X-獵手”無人機的機動性大大增強。
　　b. 雷達裝置
　　簡要說明：
　　1.雷達通過底座的一系列支架固定與機身上，支架的鏤空設計可以一定程度上減輕飛機的重量。
　　2. 雷達的優點是白天黑夜均能探測遠距離的目標，且不受霧、云和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，并有一定的穿透能力。在這里，它不僅作為軍事上必不可少的電子裝備，還具有氣象預報、資源探測、環境監測、洪水監測、地質調查等作用。
　　c. “X-獵手2”中的探照燈及攝像機
　　簡要說明：
　　利用相應的設備能進行探照功能，并且還能將所觀察到的信息通過安裝在機上的發報裝置，反饋回地面。
　　d. “X-獵手1”中的螺旋槳
　　簡要說明：
　　強有力的螺旋槳可以極大的提升飛機的機動性，使得“X-獵手1”的運輸能力大大增強。
　　e. 導彈
　　簡要說明：
　　有三種方案鎖定敵機：(依情況而定)
　　1.紅外制導.........美國響尾蛇,俄羅斯R73,以色列怪蛇,中國PL-9C
　　2.雷達主動制導..........美國AIM120,俄羅斯R77,中國SD-10
　　3.雷達半主動制導........美國麻雀,俄羅斯R27
　　f.表面涂裝
　　1.機身整體采用迷彩涂裝，能利用顏色色塊使飛機形體融匯于背景色中。
　　2.等離子體包裹機身后部不僅可以對雷達完全隱身，還可以借助等離子氣體減少機身和空氣的摩擦提高飛行速度。
　　4.飛機大致數據
　　三視圖
　　“X-獵手1”
　　“X-獵手2”
　　動力裝置：
　　發動機：4臺新型渦輪螺旋槳發動機；
　　最大加力推力：2 x 100 千牛；
　　最大軍用推力：2 x 80 千牛；
　　發動機推重比：11：1 (初步)；
　　“X-獵手1”
　　尺寸：
　　機長：9米；
　　翼展：16 米；
　　機高：6m；
　　“X-獵手2”
　　尺寸：
　　機長：9 米；
　　翼展：16 米；
　　機高：4m；
　　武器：
　　可裝載我國現行和未來研制的各種空空、空地、空艦、反輻射導彈，以及各種常規炸彈、精確制導炸彈甚至核彈。
　　補充：
　　1.造型上采用飛翼式設計，機翼機身融合技術；
　　2.采用氫燃料發電發動機，使用電能驅動螺旋槳，低耗低噪；
　　3.在機翼上可裝太陽能電池板，在高空巡航時充分利用太陽能，轉化為自身耗電裝置的能源來源，甚至為螺旋槳提供能量，延長巡航時間，實踐飛行器耗能設計的可持續發展思想；
　　4.還可設計抗風險數據回收的裝置，即：當飛機遇險失事、行將墜毀時，可以通過自動控制裝置將機載的數據黑匣子彈射出去，通過降落傘安全著陸，失事的黑匣子自行向衛星發出隱蔽信號，將自己定位，等待回收。
　　5.不同環境下飛行
　　注：由于篇幅所只舉了“X-獵手1”飛行場景。
　　三.未來前景
　　“X-獵手”大致性能如上，具有相當超前的設計。雖然有些技術還有待實現但是我想相信終有一天 “X-獵手”無人機會在天空飛翔。
　　我國無人機事業還處在研究之中，本設計方案的無人機不僅有一定的軍用前景，在民用或科研領域則有更大的發揮空間。長航時的設計使飛行較經濟，發動機由氫燃料發電機和電機組合構成，可拆分維護更換，經濟性好。我國地域較大，有許多的地方等待人們的研究和勘探，需要有先進的有效率的勘探偵察工具。此外，“X-獵手”在自然災害的預測以及救災方面也能發揮舉足輕重的作用，通過其反饋的信息，控制者可以在監控室里觀察災區的每一個氣象變化，從而有效采取相應對策來順利完成救援和運送任務，同時也可以大大提高地震監測，災情監視等任務的工作效率，降低人員的傷亡率。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:17
“雨燕”無人機　　無人機在現在的戰爭中發揮著越來越重要的作用，它可以輕易高效的對敵情進行偵查，和進行打擊，而不會造成己方人員的傷亡，是一種十分有力的武器。
　　我設計的“雨燕”無人機是對雨燕進行仿生設計，既可以進行高空的盤旋進行偵查，也可以對目標進行精確打擊。
　　“雨燕”整體采用鴨式布局配合推力矢量控制系統。機翼分為兩部分，靠近機身的部分是前掠翼，遠離機身的部分是變后掠翼。靠近機身的前掠翼可以發揮前掠翼的結構優勢，可以保障機身與機翼之間更好的連接，并合理的分配機翼和前起落翼所承受的壓力。前掠翼的結構設計，還可使飛機的內容積增大，為設置內部武器艙創造了條件，同時也大大提高了飛機的隱身性能。
　　完全展開時
　　結合遠離機身部分的可變后掠翼可以滿足不同發高度，速度飛行和起降對機翼的要求。
　　在起降和巡航的時候，可變后掠翼機翼在平直的位置，結合前掠翼，減少對跑道長度的要求；當對目標進行攻擊的時候，機翼后斜，發揮前掠翼的優勢，提高飛機低速飛行的時候的可控性，對目標進行精確打擊，并可以迅速的進入和撤離戰場

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:18
　　“赤宵”——亞軌道殲擊轟炸機
　　“赤宵”為劉邦之劍，乃中國十大寶劍之一，它寒光逼人、刃如霜雪。本戰機取其名預示著它的鋒芒戰斗力。本人為一武器迷，經常關注當今國內外的飛行器發展動態，今依托此次飛行器設計大賽表達個人對未來飛行器的想法。
　　一、設計背景及定位
　　從激光武器攻擊近地衛星等技術的日漸成熟，我們可以預見未來的空戰可能發生在近地軌道甚至為太空。遠程的戰略轟炸在亞軌道或空天區域將會更快速，減少地面雷達探測，提高戰機被地空導彈襲擊的難度。中國目前國產的具有一定航程兼備殲擊能力的轟炸機只有“飛豹” ，但它畢竟是上世紀70年代的產品，雖改進型成出不斷，但其氣動布局、隱身性能和發動機等各項指數已不及現代先進戰機，所以中國要建設三位一體的核威懾力量，具有一定突防和精確的遠程轟炸能力的戰機必不可少，本殲擊轟炸機的設計定位為亞軌道超音速遠程隱身殲擊轟炸機，兼具一定的全天域殲擊格斗能力。作為未來30～60年空軍的主力機型。
　　二、技術特點
　　1、可變前掠無級調節鴨翼
　　可變無級調節鴨翼的特點是鴨翼可根據氣動及飛行狀態需要由計算機控制無級調節(兩個自由度)，實現近距遠距耦合。
　　A、該飛機鴨翼收回時，鴨面與機頭邊條、機翼為一整體，形成小展弦比大后掠角三角機翼，在遠程高速平飛推進時，對機動性能要求不高，可采用此布局狀態，它解決了鴨面伸出時的隱身性能不足，同時整體為小展弦比三角翼面，阻力小速度更快，翼身融合(BWB)和發動機等一體化設計使其隱身性能更加卓越。
　　B、在飛機起降時，鴨翼伸展，形成近距耦合，利用鴨翼的脫體渦對主翼形成有利干擾，增加整機升力，減少低速時的靜不穩定性。
　　C、起飛后，鴨翼前掠，遠距鴨面搭配三角機翼，在跨音速和超音速飛行時有較高的升阻比特征，減小配平阻力以及較大的升力線斜率。前掠的鴨翼可以增加機翼的臨界馬赫數，減少跨聲速時激波阻力劇增，超音速飛行性能更佳。(見圖1)
　　D、在小迎角或亞音速情況下，鴨翼對戰機的阻力相對增大，所以在此狀態下可適當收回鴨翼。
　　(圖1：前掠遠距鴨翼)
　　計算機自動控制調節鴨翼設想：
　　計算機分析飛行性能參數，發送指令調節鴨翼面布局，計算機再次分析飛行性能的改變，最后調節鴨翼到最適當位置。這是在起飛后有做機動時的自動控制，而在起飛或穩定高速平飛時，計算機可選擇采用通用鴨翼位置布局。(見圖2)
　　同時，也可人為操作鴨翼的布局位置。
　　可行性分析：
　　要實現前掠鴨翼的無級調節，最關鍵在于超高強度復合材料和高性能計算機的發展，再者就是機械強度、加工工藝的提高。在超音速飛行時，鴨翼面過載很大，在很大過載下實現前掠調節對材料的要求很高，內部的機械裝置也需要特殊的加工處理，要求有穩定的電傳裝置以調節鴨翼。需要有臺高性能計算機，能快速讀取飛行性能參數變化，發送指令調節鴨翼。
　　2、隱身性能
　　A、翼身融合及發動機噴口
　　本戰機采用翼身融合體BWB，發動機等突出圓柱體設計于機體上方，避免了雷達波的直接照射。發動機的噴口設計為矩形噴口，以增大噴口周長和表面積，提高燃氣冷卻速度，同時加裝了尾氣冷卻裝置以降低紅外特征。
　　B、視覺隱身技術
　　過去轟炸機在深入敵后轟炸地面目標時，常降低高度以鎖定目標提高命中率，但它只能在夜間出行，所以，采用這項視覺隱身技術，地面目測難以觀察到飛機，降低了低空投彈時被高炮擊中的幾率。
　　視覺隱身技術原理設想：機底涂裝新型材料本人稱之為“表面等離子聚集可顯示圖象材料”，它的表面附著等離子體，具有如液晶顯示屏的顯示圖象功能。機頂裝有球形攝像頭，把位于飛機上方的采集圖象時時“投影”于底部涂裝材料上，地面目測機體與周邊天空環境融為一體，達到視覺隱身目的。(見圖3)
　　(圖3)
　　地面人員仰視位置即使不是機體正下方，利用球形攝像頭也能實現其效果，目視所見的機腹位置所顯示圖象為該曲面法線與球形攝像頭連線延長線對應處的景象。(見圖4)
　　(圖4)
　　可行性分析：
　　國內外對視覺隱身技術近幾年有很大的突破，國外某些藝術家在其衣服涂上與人體背后相同的圖形顏色等，人體與背景就融為一體，這就是“靜止的視覺隱身”。(見右圖)
　　為達到“動隱身”，關鍵的技術是能發明出特殊的材料。 2004年，日本東京大學教授推出了一款寬大外衣，人們只需穿上這件外衣，就可以讓人“難以辨認”。這件隱身衣是由回射性物質構成，具體的做法是在整個衣服上涂上了一層回射性物質，衣服上還裝配了照相機。原理是將衣服后面的場景由攝影機拍攝下來，然后將圖像轉換到衣服前面的放映機上，再將影像投射到由特殊材料制成的衣料上。(見左圖)
　　在飛機表面實現這項技術，必須能夠使堅硬的金屬表面也融入“回射性物質”。等離子用于隱身目前取得重大突破，所以如果能借鑒等離子的原理，在機腹表面時時散發出特殊的等離子體，由等離子構成不同的圖象形式，正如液晶屏幕原理，那將可以時時“顯示”上方攝像頭所拍攝的影響，達到“動隱身”。
　　C、無垂尾設計
　　本戰機采用了矢量發動機，它的側向機動可以由矢量發動機配合副翼的測向滾動來實現，所以采用了無垂尾的設計，最大程度地降低了雷達反射面，同時有利于超音速巡航。
　　D、S型進氣道
　　戰機的進氣道安置“百葉窗簾”式水平隔柵，內部進氣道為S型設計，避免雷達波的直接照射反射。(見圖5)
　　E、隱身涂裝
　　采用等離子等吸波新涂料降低機體的RCS值。
　　3、發動機
　　由于該飛機在亞軌道飛行，空氣稀薄，氧含量較低，所以發動機采用兩臺帶矢量噴口的超燃沖壓發動機配合液氧助燃裝置。其推重比達到20，最大連續推力200千牛，最大加力推力達到280千牛，使戰機亞軌道最大巡航速度達到6馬赫，最大平飛速度為8馬赫。
　　亞軌道上層空間氧氣含量少，所以在兩發動機中部攜帶液氧裝置，當助燃不足時，裝置往左右兩邊發動機補充高純度氧，其燃燒效率更高。(見圖示5)
　　(圖5)
　　4、武器系統
　　A、激光技術應用于空天區域比導彈更有優勢，所以本戰機在亞軌道上掛裝激光發射器用于攻擊近地軌道衛星可以減少由地基發射激光在大氣中的能量消耗，而且提高了其命中率，激光器由電力做能源，而電力則由發動機帶動發電機提供。激光武器另外的作用是致盲敵方飛行員和燒毀武器或機載設備的光學元件。激光的射程可達150千米，超過了多數遠程空空導彈的發射距離，且激光的速度比導彈要快的多，可以先于對手發起攻擊。
　　B、“赤宵”的彈艙位于機腹兩側內部，可載國產空空格斗、空艦導彈和精確制導炸彈等。
　　5、操作系統及導航系統：光子計算機配合GPS/INS組合導航系統
　　6、雷達：AESA——有源主動相控陣雷達
　　7、座艙設置：前后2名，前位操控航行，后位操控攻擊。
　　三、技術參數
　　1、尺寸參數
　　全長：22.23m
　　翼展：13.07m
　　全高：4.55m
　　(見下圖)
　　2、性能參數
　　動力裝置：2臺超燃沖壓發動機，加力推力：2x280千牛
　　空重：20,000 千克；
　　最大起飛重量：45,000 千克；
　　正常起飛重量：32,000 千克；
　　最大著陸重量：28,000 千克；
　　機內油箱載油：12,000千克
　　最大載彈量：13,000 千克；
　　起飛滑跑距離：510米
　　著陸滑跑距離：950米(不用減速傘)
　　高空最大平飛速度：8 馬赫；
　　實用升限：80，000 米；
　　最大迎角：180度；
　　作戰半徑：3000 千米；
　　轉場航程：7000 千米；
　　限制過載：9+/-3g

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:19
自由騎士個人飛行器　　隨著飛行器普及，個人飛行器必然是未來發展方向。輕巧，靈活的低空，低速飛行器將是個人飛行器的發展方向。本設計就是抓住了這一設計點，力圖設計一款輕巧，靈活，自由的低空，低速飛行器。它將是人們代替步行的上班工具，也是將來引領潮流的個性時尚品。
　　騎姿飛行是這款飛行器的一大亮點，由于本飛行器輕巧，低空，低速的特點。因此滿足了人們以騎姿進行飛行的目的。使用者在駕駛次飛行器時猶如在駕駛一輛空中摩托。
　　騎姿飛行的安全性問題，為了防止使用者從飛行器上跌落下來。一、使用者在駕駛飛行器前將穿戴上專門設計的手套和鞋子。這雙手套、鞋子將分別和飛行器上的手把、腳踏的自鎖裝置鎖緊，這樣人與飛行器之間就有了四個可控制的固定連接點。二、如果使用者想取消固定連接點，比如說想讓左手與手把分離，讓左手自由活動，只要將左手向外側旋轉45度即可。三、為了安全，使用者不能同時取消兩個以上固定連接點，并且不能同時取消身體同側的連接點。四、此手套和鞋子相當于飛行器的鑰匙開關，如果他們沒有與飛行器連接，飛行將無法發動，這樣防止了使用者沒穿戴手套和鞋子就上機飛行。
　　關于飛行器的多引擎問題和可折疊機翼問題在展圖中已有說明(本飛行器機翼幾乎不提供升力)。
　　這也是一款仿生設計，飛行器的飛行時似一只展翅飛行的鴻鵠，折疊存放時又似一只傲立枝頭的鷹。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:20
　　海岸潛行者——“海燕”兩棲變翼飛機
　　一、設計背景與設計創意
　　1.1設計背景
　　“海燕”兩棲變翼飛機的設計概念是根據現在地效飛機和兩棲飛機發展狀況設定的。地效飛行升阻比高，具有很好的承載能力和經濟性。
　　地效飛行器的用途十分廣泛，完全可以勝任如特種作戰、兩棲登陸、海空反潛、實地偵察等等軍事任務。地效飛行器的經濟性、安全性、適航性、隱蔽性等特性將使其在未來的飛行器發展中占據重要位置。
　　然而地效飛機往往都針對地效飛行時的空氣動力設計氣動布局，不能或僅僅能夠短暫進入低空，脫離地面效應進行巡航，這在一定程度上約束了地效飛行器的適用范圍，但較之兩棲飛機，它則沒有這種煩惱。兩棲飛機可以從水面滑翔起飛，進入地空飛行。不過兩棲飛機并不能借助地效進行巡航，它只是設置浮力裝置，利用水面進行起降而已。
　　1.2設計創意
　　“海燕”兩棲變翼飛機是一種可以在水面或陸地起降，既可以進行地效飛行也具有低空巡航能力的可變后掠翼兩棲飛機。這一概念試圖綜合地效飛機和兩棲飛機各自的優點，彌補兩者的不足，達到功能的最大化。
　　“海燕”兩棲變翼飛機的外形設計，借鑒了自然中的一些生物的形態。自然形態經過優勝劣汰法則的篩選，不僅和諧美觀、動感十足，而且比例科學、功能完善。
　　二、效果展示與設計參數
　　2.1三維視圖
　　圖2.2 飛行假想圖之二
　　2.2“海燕”性能參數
　　翼展：10m(后掠90°）30m(后掠15°）
　　機長：15m機高：6m
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　　最大起飛重量：15t最大負載：6t
　　最大燃料：3t乘員：15-20人
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　　巡航速度：200-350km/h(地效)300-450km/h(低空飛行)
　　失速：100km/h(地效)150km/h(低空)
　　極速：500km/h
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　　地效飛行高度：3m-8m海平面爬升率：300m/分
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　　實用升限：5000m轉場半徑：約3000km
　　三、“海燕”的設計細節與說明
　　3.1機體設計
　　“海燕” 主體采用仿生造型，機身前部寬大，采用前三點式收放起落架，可以在平靜水面或陸地降落。機身、主翼、浮筒等結構融合為一個整體升力面，可以提高運載效率。尾部縱向加長，是為了提高機身水平面縱向上的穩定性，同時為尾翼的機動提供足夠的力距。
　　整體結構采用大量高強度復合材料，使飛機在具有很好的彈性強度的同時減輕重量，提高運載能力。為應對飛機地效、低空突防時可能遭遇的惡劣條件，機身下部分與浮筒采用具有形狀記憶功能的材料制造，使飛機受到輕微撞擊表面變形后，能自行恢復。
　　3.2機翼設計
　　“海燕”的主翼為水平下單翼，主翼浮筒外側設置有變后掠翼，其后掠角變化范圍是15°-90°，后掠90°可進行地效巡航或停泊，在地效飛行過程中變翼逐漸展開，提高展弦比，增加升力，最終使飛機能夠爬升到5000米的高度巡航。當飛機停泊水面時可變后掠翼浮于水面之上。可變后掠副翼采用彈性輕質材料制造。在地效、低空高速飛行遭遇氣流湍流時，副翼具有一定彈性變形能力，緩和瞬時過載，增加機體穩定性。
　　尾翼為高平尾，脫離主翼安定面氣流擾動，以保證地效飛行時尾翼的氣動性能。上端平尾翼寬度較小，為全動式設計。尾翼整體形態纖細活潑，參照了變掠翼的造型特點，同時也具有仿生形態的意味，視覺上比較美觀。
　　3.3動力配備
　　3.3.1發動機
　　采用兩臺高效能小型渦槳發動機,安裝在機身中上部，可以在地效飛行時起到保護發動機的作用。機身尾部可加裝兩節助推火箭，以用于提高突防速度、水平面快速爬升、陸地短距起飛等。
　　3.3.2進、排氣道設計
　　進氣道——帶有可調進氣錐結構，可以改變進氣道截面大小，調節進氣量和壓縮比。
　　排氣道——具有廢氣冷卻功能，具有雙層冷空氣導流涵道，把渦槳發動機熱廢氣與冷空氣混合，減小發動機的紅外特征。
　　四、“海燕”前景與展望
　　在未來的交通運輸中，高性能兩棲飛行器的重要性不可忽視，“海燕”兩棲變翼飛機的設計概念應運而生。可以預見到，在不遠的未來，對于如同海岸巡邏、海事救援、領海突發事件處理、特種登陸作戰、低空突防與實施傘降等任務，“海燕”兩棲變翼飛機將是一個不錯的解決方案。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:22
“隱形殺手”戰略轟炸機　　有人曾經預言：“屬于轟炸機的日子已經一去不返，未來的地地導彈、戰斗轟炸機等新一代武器將完全取代其價值和位置。”但我要說這種思想是荒謬的、可笑的，戰略轟炸機作為三位一體核戰略的一個重要組成部分，其重要的戰略意義和超強的載彈量是其他武器所無法取代的。尤其是彈道導彈防御系統和超遠程激光武器的出現，將為彈道導彈的時代劃上句號，此時可以使用遠程巡航導彈進行防區外攻擊的戰略轟炸機將重放光芒。為了替換服役多年的轟六戰機，筆者和合作者設計了新一代的隱身戰略轟炸機——“隱形殺手”。
　　作為新一代戰略轟炸機，“Night Ghost”的主要任務是遠程戰略轟炸和進行核威懾，為達到這一目的，“Night Ghost”集眾家之所長吸收了所有成熟的、先進的技術，同時運用了一系列的新概念、新想法。所以“Night Ghost”擁有無可匹敵的攻擊能力和全身而退的自我保護能力。
　　性能全面透視：
　　㈠隱身性：“Night Ghost”的隱身性能首先來自它的外形，“Night Ghost”的整體外形光滑毫無“折皺”，不易反射雷達波；為了隱身的需要，“Night Ghost”的進氣口上置，可讓入射進來的雷達波經多次反射后自然衰減，發動機的噴嘴則深置于機翼之內，也成蜂巢狀，使雷達波能進不能出；“Night Ghost”的武器倉和武器掛架全部埋入到了平滑的機身之下，從而避免了雷達波的反射。針對未來太空偵察衛星的紅外探測儀“Night Ghost”在紅外隱身能力方面進行很大的改進，巨大的進氣口吸入的空氣中相當大的一部分不經過發動機高溫燃燒而是直接與燃氣混合以降低噴氣的紅外輻射。
　　㈡超低空機動：“Night Ghost”極其重視超低空機動能力。它的氣動布局具有隱身性，但不是以犧牲機動性能為代價的，所以“Night Ghost”的機動能力也是十分優秀的。
　　1.“Night Ghost”轟炸機的前翼設計十分獨特，它可以以翼根處為轉軸旋轉75°，當前翼完全展開時形成前掠翼，這為飛機提供了較大的升力，而更重要的是其巨大的控制面極大的提升了飛機低空飛行時的機動性能。
　　2.“Night Ghost”的氣動布局極適合超低空機動飛行，它繼承了以前戰機的優點，并將進氣道下置、彈艙內置、噴氣口上置以此來優化整機的氣動布局。翼身的完美融合再加上獨特的鴨翼布局極大的提高了其低空機動能力。
　　3.“Night Ghost”的主翼分為兩段，內段為固定式，擁有巨大的機翼面積，使飛機有較小的翼載，提高了“Night Ghost”的機動性和靈活性。外段機翼的后掠角和機翼面積都可以調整，該部分機翼的蒙皮具有優良的機械性能和變形能力，其內部包裹著的活動“骨架”則在計算機控制下隨時活動以改變后掠角和機翼面積。這種活動機翼的應用極大的提高了飛機超低空飛行時的控制能力。
　　㈢高速性：“Night Ghost”作為高速隱身轟炸機，其高速性能是其他轟炸機不能比的。“Night Ghost”以新型渦輪——沖壓一體的發動機作為動力，此發動機為未來最先進的發動機，擁有很高的推重比，極適應高速飛行。它為“Night Ghost”提供了充足的動力使飛機能以高超音速巡航。另外當“Night Ghost”的前翼向前完全折疊時，前翼與前部的小鴨翼整合成超大后掠角的后掠翼，這極大的減少了飛機高速飛行時的阻力。
　　㈣遠程、大載彈量：“Night Ghost”的進氣道上置使巨大的機腹擁有充足的空間來安裝兩個巨大型彈倉。每個彈倉內都有一個旋轉的發射裝置，它可以安置5枚射程3000KM的巡航導彈或大量普通炸彈和精確制導彈藥。雖然“Night Ghost”在體型上并不算是超大型轟炸機，但其強勁的發動機和優良的氣動布局使它有20噸以上的載彈能力；另一方面“Night Ghost”的巨大機翼內可以容納大量的燃料，發動機在渦輪與沖壓兩種模式共同工作的情況下擁有極高的燃料利用率，再加上超低阻力的外形設計，使飛機在不加油時有近萬里的航程，如果配合加油機“Night Ghost”的作戰半徑將更加巨大。
　　㈤強大的武器系統：“Night Ghost”的武器系統十分先進。它主要以遠程巡航導彈為武器，在進入敵人防區之前進行超遠程精確攻擊；也可以使用精確制導炸彈進行轟炸。“Night Ghost”也很重視常規轟炸能力，因為未來大國之間直接爆發戰爭的可能性很小，地區沖突、反恐怖作戰發生的可能性卻很大，此時常規轟炸是必不可少的。
　　未來戰爭是高科技的戰爭，武器技術會在戰爭中快速更新，所以只憑單一技術領先而忽略戰術靈活性的武器必將在戰爭中被迅速淘汰，因此“Night Ghost”極重視戰術的靈活性和多樣性。
　　⑴高空高速突防：
　　在高靈敏度的有源相控陣雷達等新一代雷達相繼投入使用的現代戰爭中，轟炸機的單獨作戰已經變得日趨困難，當前的模式是己方部隊先用攻擊機、電子干擾機、反輻射導彈等對敵防空系統進行全面壓制后轟炸機才進入敵方領空執行轟炸任。但“Night Ghost”憑借其優良的隱身性能在高空以高速突破敵人的防空系統，在目標進入進入攻擊范圍以后迅速攻擊。這種戰術只能適應如今的戰場，并不會適應未來戰爭的需要，但是它在未來戰爭中仍占有著一席之地。
　　⑵超低空超高速突防：
　　在未來戰場特別是兩個強國的對決中，雙方都擁有強大的科技實力，可以快速破解敵人的武器技術，隱身與反隱身將如同矛與盾的爭斗，即使最新的隱身技術也將在戰爭之中被迅速破解。因此決不可以迷信這一技術。在未來陸、海、空、天組成的四維戰場中，被發現的高空高速飛行的戰機勢必難逃遠程防空導彈、超高速戰機、射程數千公里的激光武器甚至太空武器的聯合打擊。當高空高速之門被封死之時，超低空超高速突防便成為解決這一切的方法。“Night Ghost”極重視超低空作戰，在設計之時便把超低空機動性能作為最重要的設計指標。“Night Ghost”擁有先進的地形匹配系統及導航系統，同時機載計算機內存儲著精度極高的三維地形模型，可以根據機載雷達所測得的數據確定自己的位置，并根據地形模型在超低空自動駕駛或輔助控制。所以其能利用地形的掩護在敵人雷達的盲點中以十幾米到幾十米的超低空高速突破敵方的防空系統，對敵進行出其不意的攻擊。
　　基本參數：
　　尺寸：
　　作戰半徑：4000km——5000km
　　最大載彈量：25噸
　　最遠航程：10000 km
　　彈倉：可容納長度小于9 m，彈徑(不計彈翼)小于0.7 m的導彈10枚。
　　外掛架：可掛載大量彈藥。
　　正常武器配置：3000km射程巡航導彈×10(可攜帶核彈頭)或1500公斤級精確制導炸彈×10。
　　動力裝置：渦輪——沖壓一體發動機×2。
　　最高速度：約5馬赫。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:23
分體式高速經濟型飛行器　　分體式高速經濟型飛行器
　　目前飛機存在兩個問題：第一是高速性能與低速性能受氣動外形影響不能兼顧。第二是能源消耗很大。模塊化飛機可以解決這些問題。
　　它分為三部分：第一部分是承載主要大負荷的主飛行器，第二部分是幫助起飛降落的飛翼機，第三部分是磁懸浮軌道以及軌道車。
　　主飛行器主要用于高速巡航，故它的布局采用典型的切尖三角翼布局。由于展弦比低，這種外形有效地降低了風阻并延遲了激波的產生，從而可以實現超音速飛行。飛機采用變循環發動機，以保障超音速巡航性能。尾部采用環形翼，發動機進氣道的激波打在環翼下表面，形成局部乘波構型，在高速下可以產生較大升力，同時有利于提高機體橫向穩定性的提高。在主飛行器的主翼與起降服務機結合的時候，環翼還能起到作水平尾翼的作用
　　飛翼機大規模使用復合材料制造，采用飛翼結構有助于提高低速飛行的可操作性。飛翼機采用渦扇發動機，以便提供優良的低速性能。飛翼機上表面有固定機構，可以與主飛行器牢固連接。它們連接起來的時候總體外形和普通客機外形基本類似。
　　飛翼機沒有駕駛室，是全自動電腦控制飛行姿態。地面塔臺和空中的飛機都可以發指令遙控它的飛行。
　　磁懸浮軌道上有軌道車，軌道車與飛翼機對接，供飛機起飛和降落用。軌道在飛機起飛的時候提供動力，在降落的時候提供電阻制動，同時將動能轉換為電能存儲起來備用。
　　工作方式：
　　在地面狀態下，飛機、飛翼和軌道車三者組合起來，此時飛機的外形就像普通客機一樣。
　　起飛時，軌道車在磁懸浮軌道上啟動，帶動飛機加速。普通飛機在起飛的時候發動機處于非經濟運行工況，耗油率很高。而加速軌道由地面提供能源供飛機加速起飛，所以可以減少飛機攜帶的燃油載重量，相應的提高人員或者貨物的有效載重量。軌道車與軌道之間采用磁懸浮的方式，這樣軌道車不僅能在起飛提供較高的速度，也可以在降落時通過非接觸磁層減少著陸的沖擊力。
　　在軌道車的速度加速到起飛速度的時候，飛機和飛翼機作為一個整體與軌道車分離。由飛翼機做主動力帶動飛機加速到高速巡航速度。然后飛翼機與主飛行器分離，減少主飛行器的重量和風阻。
　　加速達到一定航速后，主飛行器啟動自身的沖壓發動機，飛機做高速巡航，同時起降服務機返回軌道待命。
　　要降落時，起降服務機從軌道起飛，到空中與主飛行器對接鎖定，然后下滑至軌道，與軌道器對接鎖定。對接完畢后飛行器在軌道上滑行，軌道將飛機的動能轉換成電能存儲起來，供下次起飛時使用。這樣也節約了能源。整個對接的過程都由機載計算機統一自動化控制。
　　圖5：起飛過程
　　這種飛行器的好處就是在巡航的時候大幅度減少了不必要的負荷，同時提供了高速巡航的性能，對于飛行的各方面要求均得到了滿足。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:49
霞光超音速民航客機效果圖　　一、氣動設計創新
　　1.弓形機翼的乘波設計，當飛機進行超音速巡航飛行時，通過調節發動機的進氣錐，使它的激波錐緊貼著弓形機翼的前緣上，這樣機翼下表面的壓強就是激波后的壓強，飛機機翼上下表面的壓力差就大大提高了，升力也大大提高了。這樣，利用激波的能量使飛機得到了附加的升力，而相對減少伴隨的附加阻力，從而使飛機的超聲速巡航升阻比大幅度提高，使飛機超音速巡航時經濟性得以提升。
　　2.上平下斜的鍥形體的機身設計，可以由飛機前進對空氣的動壓產生升力。一個上平下斜的鍥形體前行時，下斜面對空氣的動壓的壓縮作用時產生升力，鍥形體上表面水平的，減小了的阻力，提高了升力。
　　3.凹進去的，凸出來的機身和尾部的設計，可以利用機身各部位產生的激波在相位上的差異，誘使它們產生干涉激波，這樣激波就會互相對消，使傳遞到地面的聲波的強度減小，大大地削弱音爆。其次，發動機外的方形外殼內部結構由蜂巢式的六邊形組成，可以進一步達到消音的效果，達到真正的靜音飛行。
　　4.機翼的翼尖有向下彎曲和展開兩種狀態設計，在起飛和降落狀態時翼尖展開，產生較大的升力，在巡航狀態時，機身下的壓力不僅僅向下，也有向兩側作用的，所以翼尖向下彎曲。這樣，不僅可以把“流散”的壓力包攏起來達到最大的收效，增加有效升力，而且翼尖向下彎曲還有助于方向穩定性。
　　5.倒V字形的尾面設計，一方面，可以產生一些附加升力，另一方面，超聲速飛行時可以與機翼產生一些有利的干擾。
　　6.發動機的方形外殼設計，用鋁蜂巢結構結合智能材料的主動震動來改變振動頻率和噪聲頻度的改變，這樣可以大大減少發動機的噪音。
　　7.主動流動控制機翼設計，在機翼上安裝一些超微型渦輪發動機和可以控制打開和關閉并能改變方向的小型噴管，引入一些的二級氣流，實現流場主動控制，這樣可以實現飛機起飛和降落的短距離滑跑，提高各個方向偏移的機動性，進而減輕飛機的重量，達到減小阻力和增升節油的效果。
　　巧妙的結合以上的設計理念，又將三機身以立體式分布結合在一起，在符合氣動外形和不增加飛機的外形尺寸的情況下增加飛機的客容量和空間，使乘客在乘坐時更加舒適。另外，飛機的外形與現有的大型民航客機很接近，這樣，現有的機場即可投入使用。
　　二、動力系統創新
　　采用以液氫為燃料，將渦扇發動機和沖壓發動機結合的智能發動機，前面渦扇發動機燃氣發生器中通液氫，燃氣發生器推動渦輪，帶動風扇，風扇吸入空氣。后面是沖壓發動機。當馬赫數達到3以上，風扇葉片順槳，不轉動，靠滯止沖壓吸入空氣。另外，發動機利用磁浮軸承，由于沒有磨損，無需潤滑和冷卻，可以減輕發動機重量和使用壽命，在高速的轉速下工作又可以減少震動。同時，發動機利用通用核心機又大大降低生產和維修成本，達到真正意義上的環保和高效。
　　三、熱防護系統創新
　　采用主動熱防護系統，即在飛機的蒙皮下安裝冷卻面板，配合熱交換器循環系統和對流冷卻熱防護系統。由液氮冷卻劑(選用液氮是考慮到它的熱穩定性比較好)通過冷卻板和熱交換器，再由將熱量傳遞給液氫燃料，這樣可以實現以液氫燃料為中心的“防熱-推進”一體化。
　　四、安全方面創新
　　大部分失事的飛機在失事前都有一段時間能與地面取得聯系，這說明在失事前都有一段反應時間，由于飛機由三個機艙組成，當飛機的一個機身出現事故時，可以將乘客疏散到另外兩個機艙，只有三個機身與機翼的連接處均使用激光切割迅速切開，同時，三個機身分別展開自身備用前后兩對的滑翔機翼，這樣可以避免重大空難的發生。
　　五、航空“插件”的構想
　　航空“插件”的構想就是，飛機的部件及零件可以通用，當一架飛機退役以后，可以將這些插件從退役的飛機上拆下，安裝到新的飛機上，這樣可以大大節省飛機的制造費用，如飛機的安全防護部件，發動機的主要部件等等。尤其是，客機的安全防護部件，可以設計個人防護系統，當飛機發生事故，防護系統可以啟動防護裝置將個人保護起來，每個座位都要安裝的費用會很高，如果把它做成航空“插件”就能大大降低費用，就能實現客機的安全個人防護系統。
　　六、飛機的基本數據：
　　機長：70米
　　翼展(展開)：68米
　　翼展(下彎)：66米
　　機高：13米
　　座位數：700位
　　航程：25000千米
　　巡航速度：M4
　　巡航高度：20千米
　　“霞光”超音速民航客機達到了真正意義上的環保，靜音，高效，舒適，快捷，在未來的民航客機方面潛力無限，也將會成為未來藍天中一道耀眼的霞光。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:52
中國星超大型可變翼飛翼布局客機　　凌維安王全平
　　面對21世紀燃油價格日趨上漲，人們對環境保護的要求愈加嚴格。人們對民用航空的期望已經不僅僅局限于飛行更安全、速度更快、乘坐更舒適這樣的對客機的基本要求。因此，人們會提出對客機的能源消耗以及污染氣體和噪音的排放等關乎生態可持續發展更高層次的要求。
　　為了迎合人們這種要求，同時面臨著來自空客公司A380客機對民用航空市場的巨大沖擊，波音公司提出了“翼身合一”(blended-wingbody,縮寫BWB)的客機設計理念，并制作出了X-48試驗驗證機進行研究。但該驗證機也暴露了諸如容易出現俯仰和偏航失速、操縱面設計和控制困難、各種控制系統高度非線性和高度耦合及結構承壓高于傳統布局客機等技術難題。
　　立足于飛翼布局這一基本概念，針對波音公司X-48的不足，運用正在興起的最新科技，我們設計了“中國星”超大型可變翼飛翼布局客機(下文簡稱“中國星”)，為中國不遠的未來超大型客機的發展做了探索性的設計研究。
　　0.“中國星”概述
　　“中國星”有效座位數為1000座級，巡航馬赫數為0.88，最大航程為14000公里。飛機裝有兩臺采用兩臺860千牛低功耗靜音渦扇發動機。飛機為整體翼身融合，其中機翼采用了先進的“智能可變翼”技術，實現機翼在空間的多自由度變形。機身尾部也利用“智能可變翼”技術實現全動“智能全動襟翼”。此外“中國星”還采用了先進的控制和導航系統。
　　1.“中國星”氣動特性設計研究
　　1.1“流線型翼身融合”整體設計
　　眾所周知，翼身融合技術已經在軍用轟炸機中得到實現，其中最著名的是美國的B-2和F-117隱身轟炸機。客機中翼身融合技術在上世紀九十年代末美國也進行了研究。“中國星”采用翼身融合技術，包括機身總體為“后緣擴張翼型”，機體能直接提供升力。同時，“后緣擴張翼型”能明顯減弱激波，增大升阻比。機體表面光滑平整，無平尾垂尾附加裝置，大大減小了零升阻力。從而降低了飛機單位公里油耗。
　　1.2“智能可變翼”技術
　　為了兼顧飛機的高速巡航和低速飛行性能，“中國星”運用了“智能可變翼”技術(圖1.1)。使得機翼能夠在空間實現多自由度的變形。“智能可變翼”采用最新發展的壓電材料為驅動器和傳感器，可伸縮彈性硅樹脂蒙皮，并用鈦合金和剛材料網線加強。利用中央大規模計算機做中心控制。實現機翼在高速巡航和低速飛行下，翼展和翼尖小翼狀態的變化。
　　圖1.1 “智能可變翼”技術
　　同時，機翼表面能實現自適應鼓包，壓電材料通過對外界氣流的捕獲，將信號傳回中央計算機，在通過電流驅動，實現在當前氣流狀態下，最適合的氣動形狀，來獲得最大升阻比。
　　圖1.2“中國星”低速飛行狀態
　　我們特別給出了飛機低速飛行狀態和高速巡航狀態(圖1.2)(圖1.3)。在低速飛行狀態下，飛機展長可以達到125米，到了高速巡航狀態下，為86米。當飛機為于機場候機狀態時，也可以收起長翼展，增加機場空間。翼尖小翼也具有感知外界氣流能力，從而做出最有利上反角，減小誘導阻力。
　　圖1.3“中國星”高速飛行狀態
　　特別要指出的是，“中國星”機身后部為“智能全動襟翼”(圖1.4)，能夠提供一定的下彎角，從而在飛機起飛時，有效增加升力系數，使得“中國星”在起飛時的滑跑距離大大縮短。在高速飛行時，可以該回平面，減小廢阻。由于“智能全動襟翼”是通過智能材料變形，沒有傳統襟翼的縫隙，因此對飛機的氣動特性更加有利。同時“智能全動襟翼”還能夠起到全動舵平面的作用，提供飛機的縱向穩定性。
　　圖1.4“智能全動襟翼”
　　1.3“主動非線性渦升力”技術
　　由于采用了“智能可變翼”技術，因此機翼的兩側前緣可以主動形成溝槽，使得氣流從兩側前緣經過會產生脫體渦，這種渦可以為飛機提供額外的非線性升力。另外由于，表面壓電傳感器的捕獲流場作用，又可以通過改變溝槽形狀來獲得，最滿意的非線性升力，從而使飛機得到最滿意的升阻比。
　　2.“中國星”推進系統設計研究
　　“中國星”裝有兩臺860千牛低功耗靜音渦扇發動機。具體利用下列最新技術實現。
　　2.1變循環發動機技術
　　兩臺發動機均為變循環發動機，其可通過改變發動機一些部件的幾何形狀或位置來改變其熱力循環, 在各種飛行條件和工作狀態下提供良好的性能。變循環發動機可自發改變涵道比, 在低速飛行時加大涵道比, 以降低耗油率。在高速飛行時減小涵道比, 以增大推力。
　　2.2多電發動機技術
　　“中國星”渦輪發動機上用主動磁浮軸承系統代替傳統的滾動軸承系統,用安裝在主軸上的大功率內置式整體起動/發電機為發動機和飛機提供所需要的電源, 用全電氣化傳動附件取代機械液壓式傳動附件,實現發動機和飛機的全電氣化傳動, 同時, 發動機的控制系統也由集中式全權限數字電子控制系統改為分布式控制系統, 發動機的燃油泵和作動器也改為電力驅動。多電發動機除為飛機提供飛行所需推力外, 還為飛機上的用電系統提供電力, 發動機上的機械、液壓和氣壓系統均采用電力驅動,并且由于采用磁浮軸承而無需潤滑系統。與傳統的發動機相比, 多電發動機具有性能更好、結構更緊湊、運行和維護成本大大節省等許多優勢。
　　2.3智能發動機技術
　　“中國星”發動機為智能發動機, 依靠傳感器數據、專家模型以及它們之間的融合, 發動機全面了解環境和自身狀態, 以作出最佳決策, 并采取物理動作執行這些決策。它能對發動機的性能和狀態進行主動的自我管理, 并根據環境因素平衡任務要求, 從而提高性能、可靠性, 延長壽命, 降低使用和維修成本。
　　2.4靜音發動機技術
　　“中國星”發動機進氣道口由3塊智能吸音材料板構成。智能吸引材料板可以向舵面一樣實現偏轉，以實現最佳的發動機口進氣。吸音材料表面由打孔的金屬板構成，在表面之下是一層蜂窩狀中心的材料，最后是無孔背板。智能吸音材料可以通過主動檢測發動機聲波頻率，通過壓電材料驅動蜂窩結構的緊密程度，從而吸收特定頻率的噪聲。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:55
2.5“鋸齒邊”技術　　發動機噴口采用的是“鋸齒邊”(圖2.1)。“鋸齒邊”能減少發動機噪聲中的噴流噪聲分量。由于噴流噪聲是起飛過程中的重要噪聲，因此，采用鋸齒邊能最有效地降低民用航班起飛過程中的噪聲。
　　圖2.1“鋸齒邊”發動機
　　2.6射流消聲技術
　　發動機內部運用了射流消聲器技術，通過機械直接射出氣流來，降低發動機內部空氣和機械結構的摩擦，從而大大降低了發動機內部的噪聲。
　　3“中國星”結構設計研究
　　3.1“智能可變翼”結構
　　由于“中國星”的“智能可變機翼”需要實現空間多自由度變形，因此對于“智能可變翼”的結構具有嚴格要求。利用最新發展的壓電材料為驅動器和傳感器，可伸縮彈性硅樹脂蒙皮，并用鈦合金和鋼材料網線加強，同時采用了滑動蒙皮技術，用記憶合金設計機翼內部的梁、肋和加強筋，通過合理布置梁、肋和加強筋實現機翼的多自由度變形。
　　3.2飛行器結構健康監測系統
　　“中國星”率先利用了現在正在研究的結構健康檢測系統，該系統主要應用在整機疲勞壽命監測和重要結構的損傷監測兩個方面。通過在全機布置壓電材料傳感器，能夠對“中國星”結構實現在線檢測并獲知飛行載荷譜。通過中央計算機分析，前者可以對飛機的重要結構部分獲得實時信息，從而對結構維護提供依據。后者則通過對飛行載荷譜的分析研究，對飛機疲勞失效情況的發生做出提前判斷。從而保證飛機在空中飛行時發生結構瞬間疲勞解體的惡性事故。
　　3.3飛行器結構自我修復系統
　　“中國星”機體為百分之二十的鈦合金與鋼合金鋼與百分之八十左右的復合材料構成。在復合材料中填充有環氧樹脂和硬化劑的中空纖維。當這些纖維管束被嵌入飛機結構的任一部分中，如機身、機翼中，一旦這些部分受損，這些纖維管就會漏出來封住所有孔洞，就像傷口結痂。這些材料可以修復80%到90%的損傷，使飛機能夠正常工作。通過往樹脂中摻入染料還可以令修復的損傷部位顯示為有色的補丁，這就有利于在之后的全面檢修中被清楚發現。不過，這種染料在正常的燈光環境中是看不出來的，只能在紫外光下才可見。
　　4.“中國星”控制系統設計研究
　　4.1穩定性控制
　　4.1.1縱向穩定性控制
　　飛機的縱向穩定一方面由飛機的氣動布局保證。由于飛機采用了“流線型翼身融合”整體設計，機體的側視面也為一個機翼，因此很容易使得飛機焦點落在飛機重心之后。保證飛機縱向靜穩定。另一方面，飛機采用的“智能全動襟翼”可以起到升降面的作用，從而保證飛機的縱向穩定性。此外，飛機還利用了先進的光傳操縱系統。該系統通過感知飛機的姿態，對飛機起到增穩的作用，確保在各種條件下飛機縱向穩定，防止失速發生。
　　4.1.2橫向穩定性控制
　　“智能機翼”在變形時，在兩側機翼上產生了翼稍小翼。翼稍小翼一方面可以減小誘導阻力，另一方面起又能起到垂尾的作用，可以保持飛機的橫向穩定性。由于“智能機翼”可以根據操縱變形，因此可以為飛機的橫航向穩定性提供增穩。另外，機翼有兩個副翼，副翼的偏轉可以作為飛機的航向控制。
　　4.2“智能機翼”變形控制
　　對于“智能機翼”的變形控制利用了最新發展的壓電材料為驅動器和傳感器，可伸縮彈性硅樹脂蒙皮，并用鈦合金和剛材料網線加強。圖4.1給出的是機構變形的示意圖，雖然給出的是二維圖，但三維尺度上同樣可以參考圖4.1的機構設計。圖中aj方向為展向。在c,d,g,i節點分別布置了壓電材料的驅動器和傳感器，就可以實現對機翼的變形控制。圖4.2給出了“智能機翼”閉環控制的示意圖，作動器和檢測器為壓電材料。箭頭表示氣流附著在機翼表
　　圖4.1“智能機翼”機構變形示意圖
　　面。只要運用人工智能技術，實施閉環控制技術，就能實現機翼像鳥一樣伸展變形。
　　圖4.2 智能機翼”閉環控制示意圖
　　4.3“量子計算機”技術
　　為了完成對“智能變形機翼”、“智能發動機”及飛機飛行狀態的基本控制，“中國星”自身必須具備一顆強勁的心---一臺高效能的中央處理系統。因此，“中國星”的中央控制系統采用了下一代計算機的代表--量子計算機。量子計算機與傳統計算機原理不同，它是建立在量子力學的原理上工作的。經典粒子在某一時刻的空間位置只有一個，而量子客體則可以存在于空間的任何位置，具有波粒二象性，量子存儲器可以以不同的概率同時存儲0或1，具有量子疊加性。如果量子計算機的CPU中有n個量子比特，一次操作就可以同時處理2n個數據，而傳統計算機一次只能處理一個數據。例如，具有5000個量子位的量子計算機，可以在30秒內解決傳統超級計算機要100億年才能解決的大數因子分解問題。“中國星”的運算能力可達1億億次/秒，是當今世界上運算能力最強的電腦——美國藍色基因超級計算機的35倍。
　　4.4“人工智能”技術
　　為實現“中國星”自主飛行，“人工智能”技術將在“中國星”被充分利用。并且提出了“有人操縱、無人飛行”的概念。即由飛行員對應急情況進行處理，其余情況下由“中國星”自主實現起飛、巡航、盤旋和降落。“人工智能”技術還主要體現在“中國星”的“自主學習”與“專家系統”方面，可以將以前的客機飛行數據傳入“中國星”內，“中國星”可自主形成“專家數據庫”和“學習知識庫”，用庫中的知識指導自身的自主飛行。另外，在“智能可變機翼”上的壓電傳感器會自帶微型數字處理器(DSP)，傳感器與傳感器之間形成神經網絡。神經網絡可以感知機翼外界的氣流，其作用與鳥的羽毛能夠感知空氣的機理一致。
　　4.5光傳操縱系統
　　“中國星”運用光傳操縱FBL (Fly By Light) 系統對舵面和機翼變形進行控制。光傳系統是以光代替電作為傳輸載體,以光導纖維代替電導線作為物理傳輸媒質，應用光纖數據傳輸技術在飛控計算機之間或飛控計算機與遠距離終端(如舵機等)之間傳遞指令和反饋信息的飛行控制系統。
　　與電傳(FBW)相比，光纖傳輸技術之所以得到迅速的發展,是由于它具有許多非常獨特的優點：
　　(1) 頻帶寬、信息容量大. 目前單模光纖的帶寬可達THz·km 量級；
　　(2) 傳輸損耗低、傳輸距離長. 光纖損耗降至0. 2 dB/km 以下,比電纜小1～2個數量級；
　　(3) 抗干擾性強,使用安全. 光纖傳輸密封性好,有很強的抗電磁干擾性能,不易引起信號串擾,不打火花,耐高溫和耐腐蝕,具有很高的可靠性和安全性；
　　(4) 體積小、重量輕,便于在狹小的空間敷設；
　　(5) 運用波分和時分技術,光傳操縱具有靈活的數據總線協議和結構。
　　4.5全球定位系統—第三代北斗星導航系統
　　“中國星”的導航與定位，將采用中國自行研制開發的全球定位系統--第三代北斗星導航系統。第三代北斗星導航系統性能如下：
　　(1)覆蓋范圍：第三代北斗導航系統能全天候覆蓋全球所有區域。能夠確保地球上任何地點、任何時間能同時觀測到15顆衛星。
　　(2)衛星數量和軌道特性：第三代北斗導航系統在地球8個軌道平面上設置50顆衛星，軌道赤道傾角55°，軌道面赤道角距60°。航衛星為準同步軌道，繞地球一周11小時58分。
　　(3)定位原理：第三代北斗導航系統利用被動式偽碼單向測距三維導航。由用戶設備獨立解算自己三維定位數據。
　　(4)定位精度：第三代北斗導航系統三維定位精度能達到厘米級，授時精度約2ns。
　　(5)用戶容量：第三代北斗導航系統單向測距系統，用戶設備只要接收導航衛星發出的導航電文即可進行測距定位，因此第三代北斗導航系統的用戶設備容量是無限的。
　　(6)生存能力：第三代北斗導航系統正在利用星際橫向數據鏈技術，使萬一主控站被毀后GPS衛星可以獨立運行。
　　5.客艙布局和艙內設施設計
　　“中國星”的客艙分為上下兩層，包括有頭等艙、商務艙和經濟艙三種類型。其中“中國星”上層為頭等艙，能容納200人，內部裝飾非常豪華，各種休閑娛樂及辦公設備一應俱全。此外，“中國星”上層設有5套總統套房，按5星級標準設計。上層還設有商場，在這里旅客可以買到全世界的無稅商品。另外，還包括了一個酒吧和一個健身場所。讓乘客在旅途中得到全面放松。
　　“中國星”客艙下層為商務艙和經濟艙，商務艙共有座位400座，分為10排，每排四十座，共八通道。經濟艙也設有400個座位，其布置模式與商務艙相同。商務艙，能夠支持無線網絡連接，并提供全球免費衛星電話，此外還包括前排位置椅背上的LCD顯示器提供的XBOX3和PLAYSTATION5的游戲功能以及最新電影的免費觀賞。經濟艙不提供無線網絡連接和免費衛星電話外其余設施與商務艙一致。
　　6.“中國星”超大型可變翼飛翼布局客機設計方案的主要數據
　　翼展(高速巡航)：86米
　　翼展(低速起飛、著陸)：125米
　　機長：88米
　　機高：32米
　　空重：360噸
　　最大起飛重量：620噸
　　安裝兩臺低功耗靜音渦扇發動機，單臺最大推力：860千牛
　　最大載客量：1000
　　最大飛行速度：M0.91
　　最大巡航速度：M0.88
　　最大燃油航程：18000千米
　　最大載重航程：14000公里
　　實用升限：14千米

作者: 天思 時間: 2008-12-23 13:56
精“鷹”無人戰機　　1、總體設計概述
　　隨著各種新型無人機種的出現，無人機將一改過去和戰場上充當輔助角色的狀況，不僅會在未來戰場上與有人戰斗機平分秋色，甚至還有可能取代有人戰斗機，占據空中作戰主力軍的地位。無人戰斗機，采用人在回路中的控制方式，由地面指揮中心控制，能夠執行對地攻擊和空戰任務。無人戰斗機相對于有人戰斗機來說最大的特點就是“將飛行員的大腦放在駕駛艙中，而將身體的其他部分放在家中”，從而避免了人員傷亡或被戰俘。另外，由于它是無人駕駛，只要是結構強度允許，它可作任意高機動，大載荷飛行，而無需考慮駕駛員的生理和心理極限，這是有人戰斗機永遠所無法比擬的。
　　精“鷹”無人戰機是集眾多性能于一身的一種新型無人戰機，它在未來的戰爭中占有重要之地，是對未來無人戰機的一種合理想象。它采用三翼面布局，翼身融合技術，S型進氣道,隱身性能較好的橢圓進氣道唇口，翼展約10m，機長12.5m，機高9m，采用整體式機翼油箱，載油量可達5-6噸，低速巡航馬赫數約為0.8,實現 “變體”后高速巡航馬赫數約為2.0＜主要是改變上反,兼顧低速穩定性和高速機動性＞。從遠處望去，它就是一只展翅翱翔的雄鷹，故將其取名為精“鷹”。
　　2、設計創新點
　　2.1 機翼以雄鷹的外形為參考，進行仿生設計。一方面可以提高飛行時的橫向穩定性,還可以減少飛行的誘導阻力,并且采用翼身融合布局,整個飛機作為一個升力體,具有較大升阻比.
　　2.2采用操縱效率較高的三翼面布局，即機翼、鴨翼和平尾，但無垂尾。一般魚是有垂尾(鰭)無平尾，而鳥是有平尾(尾巴)無垂尾的。
　　2.3精“鷹”無人戰機是一種先進的“變體”飛行器，它借助于未來智能結構和先進控制系統，即可改變機翼的上反角，實現飛機低速時的優異穩定性能和高速時的良好機動性能，又可以進行柔性機翼的收縮折疊，減少飛行器的存放空間。作為一種艦載戰斗機，占有體積小是精“鷹”無人戰機的一大優點，當降落在航空母艦上以后，機翼就像鳥一樣收縮折疊于機身內部。
　　2.4 油箱采用“海綿擠壓式”機翼油箱，根據發動機的蠔油特點來控制擠壓海綿的速度。這種機翼油箱一方面能夠增加燃油質量，提高了續航性能，另一方面又很好的解決了因為燃油晃動造成能量損失和飛機振動問題，其機翼油箱平面機構見圖4 。另外飛機還具有空中受油能力，受油口設置在機身背部.
　　2.5 精“鷹”無人戰機機身設計成船形，采用未來先進的流體密封技術，如果在航母上降落失敗或攔擊鋼索斷裂，就迫降在寬闊的海面上。
　　2.6 前置鴨翼設計成滑動式，低速起降時，鴨翼自動向后滑動，形成近耦鴨式布局，利用鴨翼的脫體渦對主翼形成有利干擾，增加整機升力，同時還能避免低速時過大的靜不穩定。高速時巡航時，鴨翼能自動向前滑動，形成遠耦鴨式布局，有效阻止使氣動焦點后移，減小配平阻力。
　　另外說明：翼型采用超臨界翼型，提高它的臨界馬赫數，特別是翼型的阻力發散馬赫數，以便推遲翼形的跨聲速氣動特性的劇烈變化，同時還能增加升力。由于初初接觸CATIA三維設計軟件，對它的一些功能還不熟悉，所以翼型沒有在圖上具體繪出。
　　3、性能特點
　　3.1 該戰機采用三翼面布局，它有以下幾大優點；
　　首先，通過鴨翼-機翼后緣-平尾的操縱控制，提高了飛機操縱效率和減小了配平阻力，充分發揮了主動控制技術的潛力。其次，采用三翼面和機翼邊條，大大提高了飛機高速大迎角時的機動性能。再次，在同樣的機動過載下，三翼面載荷分布更為合理，對減輕結構重量有利，并且有效的解決了一味的增大襟翼面積和偏度所帶來的問題。最后，它便于實現直接升力控制，從而達到了對飛行軌跡的精確控制。對于未來先進的戰斗機，特別強調高機動，大載荷性能，因此三翼面布局是未來戰斗機的一種很有發展前景的布局形式。AFTI-15驗證機就是在F-15飛機上增加鴨翼形成的三翼面布局
　　飛機，其機動性能得到大大的提高。另外說明精“鷹”無人戰機是一種變體飛行器，它依賴于一種具有“形狀記憶”能力的合金和其他新型的“智能”材料，能使飛機的機翼通過柔性變形彎曲等來形成新的形狀，以使飛機的外形結構更適合不同飛行任務和飛行條件下的性能要求。低速時飛機帶有一定的上反角，提高其低速時的穩定性能和起降性能，高速飛行時則依賴于柔性結構減小其上反，以提高高速時的機動性能。甚至在進入格斗狀態時，可以時機翼略帶有一點下反角，通過靜不穩定性來增強飛機的機動性能，在整個戰斗中居于有利位置。
　　戰斗時利用柔性結構實現了飛機的變體
　　3.2 精“鷹”無人戰機具有良好的隱身性能。
　　1.它采用翼身融合技術，機翼機身平滑過度，融為一體
　　2.進氣道設計成S型彎道，使強散射源進氣道減弱散射強度
　　3.武器內埋于機身，以避免雷達的探測。
　　4.發動機采用特種冷卻技術，從噴管排出的溫度極低，大概只有幾攝氏度，使紅外信號大大減弱，能夠順利的躲避敵方的紅外探測。
　　5.采用未來等離子隱身技術，被敵方發現的概率可降低90%，即能真正實現“全隱身”設計目的。
　　3.3 無人機由于載油量的限制，一般航程航時都很短。精“鷹”無人戰機作為未來新型戰斗機，必須強調它的續航性能，以提高作戰半徑和遠程飛行能力。
　　1.全機選用復合材料，重量輕，發動機采用加力式渦輪風扇發動機，蠔油率低，熱效率高。由航程航時公式T=∮＜ηK/gqG＞dG，L＝∮＜ηVK/gqG＞dG知續航性能得到提高。
　　2.采用整體式機翼油箱并且具有空中受油能力。為了防止燃油在油箱中晃動造成能量損失和飛機顫動，特意制造了“海綿擠壓式”油箱。
　　3.精“鷹”無人戰機還具有空中受油能力
　　3.4 短距起飛、著落能力是精“鷹”戰機的又一性能特點。
　　1.發動機選用加力渦輪風扇發動機，采用了新穎的外骨架結構，即用全新的復合材料鼓式轉子，取代了常規噴氣發動機中笨重的盤和軸，使發動機重量減輕三分之一，這樣大的重量減輕能讓推進系統的推重比大幅提高，能瞬間獲得很大的加速度，并且矢量推力和反推力與前鴨翼結合，進一步縮短了起飛著落距離，適合在航空母艦上起降。俄羅斯的SU-37改進型載戰斗機同樣也是在SU-27基礎上增加鴨翼形成三翼面布局，不但解決了增大襟翼面積和偏度帶來的問題，更大大提高了襟翼的增升效率和起降時的升力。
　　2.令我們更加關注的是精“鷹”無人戰機機身設計成船形，即使在航空母艦上著落失敗或者攔機鋼索斷裂我們也不必擔心，它還可以迫降在海面上，那里永遠是世界上最廣闊的“機場”。
　　3.5 優異的作戰性能
　　精”鷹”無人戰機裝有20mm以上的航空機炮,同時內掛多枚雷達制導的中距攔擊導彈紅外跟蹤的近距格斗導彈,也可以攜帶3-4噸的航空炸彈或其他對地攻擊武器.雷達為合成孔徑雷達,進行搜索時的分辨效率達1M,進行識別的分辨率達0.3,能同時跟蹤幾十個目標并攻擊其中數十個.
　　4.采用的未來先進技術
　　等離子隱身技術，發動機特種冷卻技術，先進流體密封技術，未來智能結構和先進控制系統實現飛機變體。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:03
聯合戰斗機設計

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:04
藍色天使”蜻蜓翼飛行器　　飛行自古以來就是人類的夢想，自從飛機發明以來，人類的飛行方式在不斷的發展與完善。
　　設計目的：
　　方便、簡潔的實現每一個人的飛行夢想。
　　“藍色天使”蜻蜓翼飛行器是根據這種要求而設計的，飛行器采用混合動力，由電力和太陽能混合驅動，滿足環保和綠色能源的需要。
　　飛行器結構及工作原理：
　　1、機翼：飛行器采用雙排翼結構，在符合空氣動力學的基礎上，模仿蜻蜓的翅膀形態，可靈活調整，在科學計算的基礎上達到滑翔、上升、俯沖、自由轉向等操作目的。
　　2、機身：機身采用輕質納米級新材料，堅固，附有太陽能吸收等功能，可方便將飛行中捕捉到的太陽能轉化為電能。采用垂直分體式結構，分別有駕駛座、操縱區、電子及雷達控制區、儲物區等。
　　3、發動機：采用一個主發動機和兩個副發動機，主發動機位于飛行器上部，主要產生向前的動力。副發動機位于飛行器下部，儲物區兩側，有兩個小發動機組成，可270°旋轉方向，從而提升了飛行器的機動性，可完成垂直起降、加速、減速、空中懸停等目的。
　　生產實用性預測：
　　這款飛行器的設計思想主要是為個人服務，所以在飛行速度上要求不是很高，不能滿足長途旅行的需要，但是可作為一種休閑的交通工具，滿足人們放松心情、自由飛翔的愿望。
　　由于這款飛行器的操作十分自由，可原地垂直起降，空中懸停，滑翔和加速，大多數動作有電腦進行科學計算后完成，降低了技術門檻，提升了其普及的可能性。
　　相信這是一款屬于未來的人人都可實現飛行夢想的飛行器。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:05
大型垂直短距離起降運輸機

　　機長55M 機寬45M 機高10M
　　擁有一只大型運輸機隊是一個空軍大國的標志，而一型先進的大型運輸機能夠有效的提高空軍的戰斗力。
　　Y20大型等離子隱型短距離/垂直起降運輸機，采用聯翼結構，上翼后掠30度，下翼前掠30度，兩翼用垂直翼面連接。擁有6臺大推力的發動機。其中4臺埋在上翼內，2臺在下翼外側，可向下偏轉90度。。
　　該機有四個特點，一是寬機身，擁有比同級別的大運輸機更寬更高的貨艙，方便運載體積更大的貨物，其二是具備隱身能力，通過把發動機埋入機體內部，優化機體表面，攜帶等離子發生器這些手段，減少RCS數值。其三是具有短距離/垂直起降能力。主翼部分的上翼后的襯翼面，能夠向下轉動75度，再與下翼，上下翼的連接面結合，能夠行成完整的空氣通道，把發動機產生的高速氣流改變方向，使其向下噴射，產生垂直動力。而下部的2臺發動機，通過整體偏轉，能夠向下噴射。另外再結合上下兩部分的主翼面的大面積，前掠的下翼能夠提供的巨大升力，使的Y20能夠具備滿載時短距離起飛，輕載時垂直起降的能力。其四，因為在設計時就大量采用模塊化設計，使Y20在戰時能夠快速的修理，在平時，擁有巨大的改裝潛力。6臺大推力發動機，在起降時能夠提供可觀的動力，在巡航時，又能為等離子隱型發生器提供電力支持，在改裝成預警機，電子對抗/偵察機，戰場監視型等特殊機體時，能夠直接提供電力支持。改裝時只需要更換相應部分的機身模塊，通過接口連接上即可。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:06
"和諧號"環形翼超聲速旅客機
“和諧號”是繼“協和號”之后的未來先進超聲速客機，它采用了與傳統飛機布局形式所不同的環形機翼以及尾吊式發動機布局，融合了環翼機和弓形翼飛機的氣動優勢，采用了激波控制技術、激波壓縮升力技術、氫燃料技術、層流減阻技術、柔性蒙皮技術、音爆抑制技術等先進技術，高空巡航速度可達M3，航程達13000千米。
　　設計特點及技術創新：
　　1、新概念環形翼：
　　“和諧號”采用大后掠環形機翼，這也是該飛機的最大亮點，世界各航空大國都對環翼飛機進行過研究，與普通機翼對比，環翼機有以下幾大優點：(1)翼展小，在升力相同的條件下，環翼比平面機翼小30%，這對于運輸、停放和生產組裝都是難得的優點。(2)重量輕，機翼兩端連接成一個圓環，機翼的強度和剛度顯著提高，因此結構重量可以降低，這對飛行所需的燃料和發動機推力都有利，并能提高飛機的商載。(3)抗振性好，與平面機翼相比，環翼的抗扭和抗彎能力都非常強，不容易出現平面機翼會碰到的顫振問題。(4)機動性好，環翼飛機的轉彎是靠環翼產生的側力完成的，轉彎時不需要象常規飛機那樣先傾斜，環翼機很容易實現直接側力控制技術。與傳統的亞聲速環翼概念不同的是，“和諧號”采用了大后掠角的高速環形翼并在上端形成了類似弓形翼概念的乘波翼，這樣的設計是出于其高速巡航飛行的需要，大后掠角有利于高速飛行并有利于加強方向安定性和改善高亞聲速特性，弓形翼則出自乘波的概念，波音公司曾對弓形翼戰斗機概念進行過深入研究，但由于弓形翼不利于飛機隱形而作罷，但對于民用旅客機，這種技術完全可以應用。“和諧號”超聲速飛行時，機頭產生的激波可以集中在環形翼的前緣，增大機翼下表面的壓力，而上表面卻沒有相應的壓力與之平衡，故飛機會獲得一個很強的激波升力，同時飛機的阻力并不增加，這樣便大大提高了飛機超聲速巡航的升阻比，大大降低了燃料消耗，提高了飛機的經濟性。
　　2、柔性蒙皮技術及激波控制技術
　　“和諧號”的機頭和部分機翼采用了先進的智能柔性蒙皮技術，可以根據飛行狀態智能調節外形，提高整體的氣動性能，如形成操縱面、自動形成層流翼型、以及通過振動增加邊界層流動能量或清除邊界層，這種柔性蒙皮能大大提高飛機的氣動性能，使得飛機在大部分飛行狀態下都能保持高的氣動效率，好的操穩特性。機頭整流罩采用的柔性蒙皮可以在低速飛行如起降時變形，使得機頭產生脫體渦，對機翼進行有利誘導，產生渦升力，改善飛機的低速性能。在高速時，機頭柔性可變形整流罩與頭部激波桿組合變形，控制不同速度下的激波形狀，使激波正好打在機翼前緣，產生壓縮升力。
　　3、尾吊式渦扇沖壓發動機：
　　“和諧號”采用了非常規的尾吊式發動機方案，這種方案有諸多優點：(1)減少配平阻力，飛機高速飛行時氣動中心后移，需要壓平尾進行配平，壓平尾形成的向下氣動壓力產生配平阻力，機尾發動機的重量形成自然的配平力矩，減少配平阻力。(2)降低客艙噪音并提高安全度，發動機距離客艙比較遠，會大大降低噪音和振動對客艙的影響，提高乘坐品質；一旦發動機發生故障，如渦輪盤破碎，碎片不易傷及乘客。(3)檢修方便，維護人員可以很方便的在地面對發動機進行檢修或更換。
　　“和諧號”的巡航速度為3馬赫，在該速度下沖壓發動機具有比普通渦輪發動機高的多的效率，因此采用綜合效率最優的渦扇沖壓雙模態發動機。
　　4、音爆抑制技術：
　　由于超聲速飛行會產生很強的音爆，對地面的居民的影響非常大，因此超聲速飛行受到很多限制，研究表明：只要對機身進行精細的修形，可以利用機身各部位產生的激波在相位上的差異，誘使它們互相對消，使傳遞到地面的 N 形波的強度減小，至少不再尖銳，減低音爆的影響。“和諧號”的機身經過細致的布置，再加上機頭和機翼柔性蒙皮在計算機的控制下綜合聯動，進而控制激波的形狀和相位，使得滿足飛行性能的前提下讓激波對消，這樣便大大抑制了音爆的強度，使得超聲速飛行變得安靜許多。
　　5、氫燃料及主動防熱技術：
　　傳統的超聲速飛機尾氣排放會對大氣尤其臭氧層造成嚴重的破壞，因此無毒無污染的氫燃料技術得到青睞，同時氫燃料具有質能比高的優點，所以在相同的航程下，氫燃料飛機攜帶的燃料要比普通飛機少的多，這樣可以大大提高飛機的商載或航程。但傳統的低溫儲氫技術體積很龐大，使得其在飛機上的應用受到限制，碳納米管儲氫技術將成為這一問題的極佳解決方案，碳納米管具有儲氫量大、儲氫溫度高、結構重量低的優點，在“和諧號”中，儲氫的碳納米管分布在機翼及機身高溫部位的蒙皮下，這樣可以一舉兩得——高速飛行產生的熱量非常大，而“和諧號”利用在高熱部位的碳納米管以及燃料輸運管，可對蒙皮和結構進行主動冷卻，同時，燃料也得到一個預熱的作用，提高了整體的能源利用率。
　　6、層流減阻技術：
　　減阻是提高飛行器性能以及效費比的重要方式，“和諧號”采用任務自適應柔性蒙皮，可以根據任務需要產生層流翼型，并可以通過振動激勵增加邊界層能量，在主翼段重點部位還設置了邊界層吹吸孔，通過推遲轉捩保持層流流動，減少阻力。
　　“和諧號”環形翼超聲速旅客機技術數據：
　　翼展：40米
　　機長：90米
　　機高：60米
　　空重：100噸
　　最大起飛重量：200噸
　　四臺渦扇沖壓雙模態發動機，單臺最大推力：300千牛
　　最大載客量：230
　　巡航速度： M3.0
　　最大航程：13000千米
　　最大商載航程：11000千米
　　實用升限：25000米
　　起飛滑跑距離：1700米
　　著陸滑跑距離：1500米
　　“和諧號”采用了先進的非常規氣動設計，使得飛機具有異乎尋常的性能，乘客可以通過它盡情享受神奇的高速飛行“和諧之旅”所帶來的快樂和節約時間帶來的便利，而不必擔心票價過高，因為飛機具有很好的經濟性，技術的進步使普通老百姓都能承受的起高速飛行的票價，“和諧號”定能促進全世界的和諧發展。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:07
白鯨“級多用途航空中繼飛艇
隨著科技的不斷進步，未來的交通必定朝著立體交通的方向發展。更多的私人航空器進入千家萬戶，人們的出行變得異常的方便、高效。但普通航空器仍然離不開地面的支持，如燃料的補給，人員的休息等。特別是小型航空器在遠程飛行時，因航程的限制，起降次數比較多，由于空氣阻力及地球引力的關系，每一次的地面起降都要消耗大量的燃料，這樣就使得小型航空器的遠程飛行非常的不經濟，因此我設計了這一款“白鯨”航空中繼飛艇。
　　此款航空中繼飛艇長400米，寬50米，艇身采用兩架硬殼式飛艇連接而成，飛艇內充氦氣，各氣囊采用隔艙化設計，保證了飛艇的安全。飛艇上部鋪設飛機跑道，艇身中部設有機庫、貨艙及燃料艙庫，下部吊掛人員休息艙。飛艇由尾部的四臺螺旋槳發動機驅動，而能源由艇身上跑道兩側鋪設的大面積太陽能電池板提供。
　　此飛艇飛行在一萬一千米的平流層，每艘飛艇分別停留在固定的區域，做為小型飛行器的高空中繼站。當有飛行器接近時，飛艇會向飛行器發送詢問信號，確認需要降落時會引導飛行員飛往降落進入區域，然后飛艇的計算機接管飛行器的控制權，并使其準確降落在飛艇跑道上，防止因人員的操作失誤引起重大事故。降落后，工作人員通過跑道一端的升降機將飛行器運送到機庫，并按需要為其添加燃料及設備維護，人員也可在飛艇底部的艙室內休息用餐。
　　當飛行器需要再次起飛時，飛艇內的空管人員清理出跑道，即可放飛。由于在高空起飛，飛行器不需要使用很大的發動機推力即可飛離飛艇，因此可以大大減少燃料的消耗。如果天空中每隔一定的區域就設置一架中繼飛艇的話，那么小型的航空器就可以采用類似蛙跳的方式，從一個中繼戰飛到另一個中繼站，直至到達目的地。另外飛艇內還設有大型的貨艙，尾部開有艙門，在特殊情況下也可執行遠程運輸的任務。另外由于飛艇的飛行高度高，留空時間長，還可做為電子信號的中繼站來使用。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:08
個人休閑型飛行器
定位于年輕家庭和獵奇探險的休閑型飛行器,牢固而更具人性化的考慮,前艙的駕駛及休息間,后艙的飯廳及廚房,人性化的功能空間分割,使整個飛行器在除了造型以外的功能上更接近流行趨勢。優雅時尚的前懸門設計，在概念設計中作為車家族的開門方式較為常見，但是，配置在飛行器上，更加具有強烈的視覺感官，沖破以往飛行器的刻板印象，新從頭開始。
　　明亮的黃和中庸的灰色搭配，色彩上跟具有親和力，使人眼前一亮。在空中飛行中色彩的人機更為重要，外型的色彩直接關系到，分辨度，警示等。飛行器在造型上采用“梭”型，對造型而言。具有流體感的梭型代表的是速度，與爆發力，中寬兩端窄的造型，更符合空氣動力學，結構更為穩固。變換的機翼以及可以隨時變換行進方式也是此款飛行器的一大亮點，直升機的利于停靠，方向掌握，噴氣式的速度融為一身，機身由固翼，和可伸縮折疊的螺旋槳組成(螺旋槳可后移變形后變為固翼)，頭似汽車，車身似飛機。有可折疊型起落架，可收起。前艙主要為透明構成，前艙蓋由前翻起打開，機身后部有櫥柜和爐具，可折疊餐桌和椅子相互拼接為后艙，在打開時候使用。機后有噴氣式助推器，在進行高速飛行的同時，螺旋槳變固翼，雙翼平飛，換噴氣式飛行狀態。
　　在民用方面，這兩種飛行狀態的結合，實際上最為實用。
　　氫能源是啟用綠色設計的首要元素，耐用而環保的氫能源電池，是此款飛行器的綠色心臟。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:18
--“青燕”引射撲翼機
一、引言
　　垂直/短距起降，多少年來，成為航空器設計的至上目標之一。直升機、旋翼機、垂直起降噴氣式飛機等，都不失為解決這一問題的有效方法。
　　然而，為了達到垂直/短距起降，它們都各自付出了一定的代價：
　　常規的解決方案是直升機。直升機的旋槳系統在垂直起降時的作用相當明顯，但旋槳所能提供的前飛速度極為有限，若加裝噴射推進裝置，則在垂直起降時又增加了相當大的無效負載。此外，普通單旋翼直升機的不對稱氣流特性，以及共軸式雙旋翼直升機的上旋翼對下旋翼的下洗流影響等都使得直升機的設計、分析情況較為復雜。
　　傾轉旋翼機及鴨式翼旋翼機在垂直起降與平飛過程中都分別表現出了優良的性能，但在垂直起降懸停與平飛轉換時的穩定性問題仍然沒有解決。
　　目前，垂直起降噴氣式飛機是一種效果較好的方法，但在垂直/短距起降過程中，機翼除了穩定作用，對升力并未做出貢獻。
　　另一方面，撲翼機的研究已有諸多方面的成果，各國紛紛推出了試驗性的撲翼機。撲翼機的最大特點就在于將升力元件與動力元件合二為一，形成獨特的升力系統，在中低速、高機動情況下飛行性能良好。
　　人們很早就開始了對撲翼飛行的思考。先人曾經認為，只要上下撲打翅膀，就能夠騰空飛翔。而事實上，單純的上下撲動只能實現“上下跳躍”而無法騰空，關鍵在于上下撲動的同時應當有適當的俯仰角度變化以及撲動頻率，加之對柔性翼特殊性能的運用，如今的人類，已在微型、小型撲翼機上獲得了一定成功。然而，微型、小型撲翼機雖能執行一定特殊任務，但航程很短，帶負載能力也極為有限。而柔性翼在更大一些的撲翼機上顯然不適用，因此需要采取一定改進措施。
　　通過對鳥類飛翔的觀察以及風洞、水洞試驗，我們不難發現，柔性翼的關鍵，在于翼的前緣后緣在撲動時，后緣的運動總是滯后于前緣，使翼在上撲時，翼呈仰角向上撲動，使空氣切向通過翼的上下表面，產生升力，下撲時，翼呈俯角向下撲動，扇動空氣，獲得升力和推力。由此可見，只要適時調整翼的俯仰，采用剛性翼與撓性翼，同樣可以實現撲翼飛行。
　　撲翼機的另一大困難在于起飛，由于在低速度情況下，上撲時，要使升力克服阻力，就需要將撲動頻率提得很高，若應用于稍大一些的撲翼機，則需要耗費很大的功率，同時，傳動系統的強度剛度也難于保證。此外，單純撲翼提供的動力是間歇性的，在低速、較低撲動頻率情況下必然造成機身波動，影響飛行平穩性。
　　同時，引射噴射技術則恰恰能夠彌補上述撲翼飛行的不足，并使撲翼機獲得了垂直/短距起降的性能。
　　基于上述思考，這里提出一種新的垂直/短距起降方案：引射撲翼機。即結合引射噴氣技術與撲翼技術，采用共同的動力源，以不同的方式提供升力并相互補償。
　　二、設計說明
　　“青燕”引射撲翼機是為了實現垂直/短距起降以及超機動性能而設計的一款未來飛行器，結合引射噴射與撲翼，產生升力。
　　該飛行器采取上單翼，V型尾翼，短形機身，前三點式起落架的布局。無人機型全長2.5米，最大翼展7米。單座機型全長6.5米，最大翼展16米。
　　動力由一臺新型燃氣渦軸發動機提供，驅動主翼撲動。與普通直升機所用的燃氣渦軸發動機相比，加裝有“換檔”裝置，可將壓氣機輸出的氣體直接送至噴口，達到引射噴射所需的壓力，由于撲動頻率低于一般直升機旋翼旋轉頻率，所以耗油量并不大。
　　機身上共有5個引射噴口。3個主噴口位于機腹，其中兩個位于重心附近的噴口可限位旋轉。2個輔助噴口位于機身背部，引導流過機身上方的氣流更快通過，起到增升的效果。5個噴口均可調節流量，以配合滿足不同情況下的升力要求與機動要求，并增加撲翼飛行的穩定性，也使撲翼頻率得以大大降低。
　　由于撲動的需要，采取全動式主翼，通過揮舞鉸與機身相連。揮舞鉸為主翼提供上下撲動及俯仰調整兩個自由度。從主軸輸出的動力由撲動杠桿傳遞至主翼，實現撲動，下撲時間是上撲時間的兩倍。撲動杠桿裝有離合器與鎖定裝置，使主翼能在任意姿態鎖定。左右主翼的俯仰分別由獨立的內置控制杠桿控制。在揮舞鉸內部裝有限位機構，分別限定主翼在上下撲動方向及俯仰調整方向上的限位角。主翼末端可動的外翼在張開時增加升力，收起時，減小阻力，由此可控制飛行姿態并在上撲時大大減小阻力，在下撲時調整作用面。在低速飛行時，出于機動性考慮，以撲動為主要動力；而在高速巡航時，考慮到撲翼揮舞鉸強度難以保證，故以噴氣為主要動力，并將主翼固定，可動外翼收起。
　　此外，尾部的副翼和V形全動尾翼可調整飛行器的俯仰姿態以及一部分升力特性。后起落架可根據不同的起飛條件調整起飛時機身的仰角，以達到最短起飛距離。飛行器升空后，后起落架自動收起，以減小阻力。前起落架與機身連接部分為垂直安定翼，可彌補超機動性帶來的穩定性下降問題。
　　在單座機型方案中，座艙位于機首部位。由于采取短形機身，機首空間較小，有時不能滿足電子設備的裝置。對于這種情況，可適當加長鼻尖部位以增加機首空間。載彈方面，為了盡可能減少對氣流的影響，并考慮到機身空間布置，采取置于機身側下部的分支式懸伸掛架，并且共設有4個掛載點，根據不同任務需要，掛載相應的武器與吊艙。
　　根據上述結構功能特點，“青燕”引射撲翼機有如下性能特點：
　　1、短距/垂直起降：
　　1)短距/垂直起飛：
　　調整適當的撲翼特性與引射噴射方向，實現短距起飛，在適當氣流條件下可實現垂直起飛。
　　2)短距/垂直降落：
　　引射與撲翼相結合，實現短距降落，同樣的，在適當氣流條件下可實現垂直降落。
　　短距/垂直起降性能使“青燕”所需的起降要求大大降低，以適應多變的戰場情況與不同的應用場合。
　　2、超機動性能：
　　1)空中急停：
　　主翼充當減速板，引射裝置防止失速，便可以做到空中急停，為其它低速超機動動作做準備。
　　2)俯沖：
　　主翼鎖定，通過副翼、尾翼與引射裝置使機身下傾，外翼收起以減小阻力，隨后噴口轉向后方，實現俯沖。
　　3)空中急轉彎：
　　控制左右兩邊的主翼、副翼、尾翼分別調整至增升與減速姿態，動力方面完全交給引射噴射裝置，此時，左右不平衡的氣流在機身上形成一個扭矩，使機身迅速轉過一個角度，與此同時，左右兩邊機翼調整姿態使機身旋轉制動，最終完成空中急轉彎。
　　4)其它：
　　與任何飛行器一樣，許多性能需要在飛行中逐步探索，相信“青燕”也能在實際飛行中發展出更多實用的特殊性能。
　　在未來空戰中，上述的各種超機動性能將使“青燕”具有很強的實時反應能力與及時躲避能力。
　　作為一款可執行對地打擊、空中格斗、電子戰偵查、遙感、農業監控、科研實驗、事故搜救等多項任務的輕型飛行器，“青燕”必將在未來的天空中大顯身手。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:19
華魂”一號空天航母

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:20
“天夢”未來單人垂直起降飛行器
一、設計引言:
　　太空沒有任何國界。美國前總統肯尼迪曾說過，“誰控制了太空，誰就控制了地球”。占領太空并建立自己的太空基地可以從政治上產生威懾作用。從純軍事的角度來講，誰占領了太空，誰就得到戰略上的主動權。
　　據美國《華盛頓郵報》近日披露。美國國會現在已經同意為太空計劃新增一億美元的撥款用來打造太空戰艦的“獵鷹”計劃。此舉表明美國在不遺余力的推行太空軍事化。研制一旦成功也意味著全球打擊能力即將變為現實。與此同時像俄羅斯，印度等軍事大國也相繼提出要建立自己的太空軍。落后就要挨打，面對各方面的壓力我為祖國設計了這款無堅不摧的空天航母。
　　二、設計目標:
　　空天航母不受地域限制，全球到達。發展空天航母所需的資金并不比海上航母多,效費比高。“華魂”一號預計在2020年開始建造，2030年形成一定作戰能力。
　　三、設計說明:
　　“華魂”一號空天航母具有碟狀氣動流線外型,整個艦身的設計沒有一處突兀的棱角,這為它的全隱身性做了第一層保障。利用等離子空氣動力學減阻技術,可以進一步降低高超聲速巡航帶來的阻力,它的正常巡航高度達到800公里,最大時速臨近10馬赫,巡航速度在7-8馬赫。所以能不受地域限制,兩小時內到達全球任意一角落。它擁有一座核動力發動機組,一座太陽能轉換電站和一個火箭燃料發動機組。主推進系統采用核能驅動的脈沖爆震發動機(PDE)推動,能夠加滿一次能源維持三年左右。采用熱電材料多層防熱層結構。艦身為了減輕重量大量使用高性能復合材料如纖維增強塑料,這種復合材料的強度可以和金屬媲美,重量卻比金屬輕得多,這大大減輕了母艦的負擔。艦身上表面偏后的弧型突起是它的主控制室。它卻是一個能夠分離的中型飛行艙。下半部平時契在艦體里,堅硬的艦體裝甲是它的天然保護屏障,以保護它的推進系統不受損害。在突遇緊急情況時分離艙能夠彈起(彈起高度為500m左右)保證了母艦“心臟”重要軍事機密不會丟失和泄露，同時也能作為艦上工作人員的一個逃生艙,擁有兩個二元矢量噴口能夠獨立返回地球。這也是華魂一號的核心設計部分之一。
　　現在就讓我們共同領略一下“華魂”一號的非凡性能吧。
　　進攻性: 最好的防守就是進攻,華魂一號的進攻主要分為兩種,即搭載的一百架戰機的多點攻擊力和自身的先進負載主動攻擊能力。
　　“華魂”一號在平時巡航狀態下搭載的一百架戰機全部隱藏在艦體內,戰斗時上表面出艙蓋向左右兩邊滑開,戰機均已停在指定地點,最多可同時保證6架戰機同時垂直起飛。降落時戰機飛抵艦身上方,保持相對靜止后緩和落入艙蓋里。
　　華魂一號負載分為兩部分,一部分對地攻擊,一部分對太空攻擊。
　　1。對地攻擊又分常規打擊和垂直打擊兩種途徑：
　　常規打擊主要依賴于艦身底部的兩個高超音速滑行彈藥投放口,即本身已經有了一個初速度然后以滑翔姿態不斷加速,依靠這超級動能對地面實施打擊,而且它的飛行距離比較遠,大概能飛行500公里,所以對地面目標造成很大威脅；
　　垂直打擊是指攜帶鉆地彈頭垂直向下打擊。比如瞄準一幢高樓可以通過沖撞的力量而不是火藥的力量把目標摧毀,其速度極快讓對手措不及防。
　　2.對太空攻擊。通過自身裝備的定向能武器如激光炮,發射的激光束作用在極小的面積上產生相當于原子彈100萬倍的能量。因此可以用來照射敵方太空飛行器和低軌道間諜衛星,一旦間諜衛星被打掉敵方的偵測系統就會變成“瞎子”。
　　防御性:作為一款以進攻為主的空天戰艦,它的防御能力也相當出色。首先它具有隱身功能,表面涂有先進的吸波材料和無棱角外型設計。在需要從太空返回高空作戰時,可以通過關閉兩臺主推進器開啟三臺矢量輔助噴口來實現高空"漂浮"(5節行速)狀態。使敵方雷達無法正常探測和鎖定,基本起到全隱身效果。當在太空巡航被太空飛行器攻擊時可以在短時間內加到10馬赫的速度并接通艦體表面電流,產生強大磁場,阻擋敵人粒子束武器的攻擊(如同立體防護罩)。
　　在除去了潛艇,魚雷的威脅后,對于一般導彈幾乎對它不夠成威脅,目前世界上所有的飛航式導彈基本都是亞音速的,因為大氣阻力使得它想飛1馬赫都難,它不象“華魂”一號在外層空間高真空狀態8馬赫10馬赫都隨便跑跑,所以如此快的速度想從地面攔截基本不現實,并且華魂一號不像人造衛星那樣擁有固定軌跡,它的軌跡是我們主動去操控的,所以敵方無法用導彈實施打擊,即便想使用“太空雷”撞擊也不知埋伏到哪。
　　穩定性與安全性:“華魂”一號空天航母的底部有三個內嵌式三元矢量小噴口,各方位擺動角度為7-8度。它們的細微擺動和流量控制保證了艦身在起降和懸浮時的穩定性,也為母艦在空中的轉向提供動力，大大提高整體機動性。位于艦身后側的緊急小噴口(兩側都有,一邊五個)是當航母遇到緊急狀況需要立即轉向時迅速向任意一側噴出高速氣體以實現緊急轉向。艦身四周分布的六個蘭色助降燈強烈的穿透光幫助戰機垂直降落時定位。位于上表面的邊緣有四個巨型降落傘隱藏在艦體內供母艦不能正常著陸時迫降所用。“華魂”一號裝備了最前沿的中微子通訊技術,具有超遠距離極強的抗干擾能力，保證了與地面通訊正常。
　　具體性能參數:
　　艦體：
　　艦長 320m
　　艦寬(最大寬度) 240m
　　艦高 65m
　　出艙蓋 100m ×60m
　　貨艙蓋 120m ×24m(伸縮狀態120m ×62m)
　　分離艙：
　　分離艙長 80m
　　分離艙寬 55m
　　分離艙高 40m
　　最大時速 10M
　　正常巡航時速 7-8M
　　正常巡航高度 800公里
　　空載重量 120000噸
　　最大起飛重量 180000噸
　　創新設計:
　　1。分體式主控制艙設計緊急關頭彈出艦體,能獨立返回地球,保證重要數據不會丟失泄露,保
　　證人員安全轉移。
　　2。太陽能電池板分布設計無限的太陽能足夠用來補充艦體所需以減輕主發電機負擔。
　　3。下翻雙伸縮式后艙蓋著落時能接地輸送補給,懸浮時能打開做備用戰機著陸。
　　4。底部化學燃料發動機中科院院士朱森元曾指出核能發動機的確是一種高效發動機,但從地
　　面起飛到太空的過程中化學燃料發動機產生的推力重量比為50倍到
　　100倍,而核能發動機的推力重量比很小難以做成火箭助推器。所以
　　“華魂”一號為了提高整體機動性采用化學燃料發動機將艦體推入太
　　空后再開啟核能推進器。
　　四、結語:
　　太空是沒有國界的，是人類共同的資源,我們也希望能和平利用,不讓太空軍事化,但是當一些國家不遵守這個法則,威脅到我們祖國的安全時,空天航母的存在無疑是對敵人最大的威懾。忠心祝愿祖國愈漸強大。讓“華魂”一號帶著我們的夢想，翱翔在這片藍色的天空上。

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:21
”鳳翔號”環球客車
“鳳翔”設計慨述
　　當前科學技術飛速發展，特別是電子，材料科學，自動化，新興能源等技術領域的帶動下，飛行器設計技術有了質的飛躍，飛行器的樣式，功能呈多樣化發展，總的趨勢是更加智能化，安全化，功能更加齊全，飛的更高更快，更加節能環保。在全球一體化的進程中，我國提出了“大飛機”計劃，以此促進我國的航空業更快更好的發展。
　　“鳳翔號”環球客車是我們結合當前領先技術以及對未來飛機發展方向的展望與設想。它是海空兩用型超音速客機，可以展翅高空，也可以遨游大海。飛機長200米，翼展90米。在機身方面，飛機高強度輕便采用了新型復合材料，高度輕便結實感光，因此雖然體積龐大但它僅約重5噸。該機可載客300人，最高巡航速度達5倍音速，飛行高度25000～30000米的平流層，飛行航程可達20000千米，完全可以滿足環球之旅。
　　它有七個發動機，采用腹部進氣，尾部為兩個雙發高性能火箭發動機，以保證飛機高速飛行；機身兩側分別有一個最新型核能火箭的發動機來滿足飛機超音速飛行，機腹有三個大功率渦輪發動機，用來隨時隨地垂直起降。三個發動機都是使用的清潔環保能源，當前能源緊缺的時期，它們的使用是最經濟最高效的！而在能量提供方面，飛機所需電量均可使用由外表材料吸收的太陽能和飛機尾部的小型核反應堆所產生的核能來提供，做到完全環保！新型復合材料的使用還可以革除音暴所產生的噪音和分散高速飛行摩擦產生的高溫。讓乘客享受到完美的環球之旅！
　　鳳翔號最大的特點是它的對功能性及多變性，飛機可停泊于陸地機場已可停泊在海面上，當飛機減速飛行至海面上空百米時，機腹垂直起降發動機打開，飛機兩側及飛機后部發動機隨之關閉，飛機垂直降落，降落至海面2～3米高度時機腹中的地墊打開，使其轉變為氣墊船，由兩側發動機提供動力。此氣墊采用特殊材料制成，可以保證飛機在任何地面或者海面安全垂直起降，徹底拋棄了傳統飛機的滑翔式降落，更加方便飛機降落若干年后，機場將不再有跑道存在了，從而可以節省大量土地。隨著人們生活水平及科技的提高，飛機有時需要扮演潛水艇的角色，當飛機轉變為氣墊船后，機腹內展開船體，罩于原機腹上，使發動機密封。同時氣墊收回機腹內，機翼也隨之收回。船型機腹前后為進水排水孔，利用這一機構使其下潛和上浮。至此，鳳翔號可同時扮演高速環球客車，氣墊船，潛水艇的角色。真正實現民用航空器的多功能性，使其真正滿足未來旅客的航行需求！
　　座倉里的“反引力裝置“能消除高速飛行所產生的加速度，讓乘客感覺在地面一樣舒適，感覺在靜力狀態！
　　機身上獨特的翼變結構在高空飛行時可由后掠翼變為前掠翼，減小飛機在高超音速飛行中產生的激波，也就是減小阻力；提高機動性，提高升力、增強飛機飛行的穩定性，可應對多種氣候環境飛行，讓飛機能夠完全全天候飛行！
　　在操作方面更加智能化，尾翼上的導航記憶裝置可以記錄每次飛行的參數，再次飛行同樣行程時只需輸入出發地，目的地，飛機就完全可以自己控制安全的飛行到達目的地！
　　“鳳翔”是集高速飛行，安全舒適，能源利用經濟高效于一體的環球音速客機，雖然只是構想，但是在不久的將來，隨著各行技術的不斷發展，我們一定可以乘坐“鳳翔”環球旅行！

作者: 天思 時間: 2008-12-23 14:22
“飛天”核磁電空天飛機
外型構想：20-30米外行尺寸并選用流體作為整體外型。此外型可使飛機大部分外殼處于無力矩狀態，提高材料的疲勞壽命；充分利用外型的流線型，降低飛行和轉向過程中的附加阻力；充分利用圓形面積最大的優勢布置飛機內外設施和方便對目標的追蹤鎖定；升阻比可最大限度得到提高；為飛機涂隱形材料降低敵方準備和打擊時間，上表面用晶片鋪成，吸收宇宙能量。
　　最大載荷量：10000千克
　　作戰半徑：8000-12000千米
　　本作品關鍵能研制一種高性能噴氣發動機，燃料可把固體火箭的發動機可長期年的儲存，起飛時間短。“貫通飛翼”加上全動式翼梢小翼氣動布局。所說的，“貫通飛翼” 是機翼中間貫通一個柱狀體，截去了一部分前，后緣的普通飛翼這種飛翼的外側前緣可做為進氣口，后緣作為排氣口。這種模式的應用可使戰機具有極強的機動性和敏捷性及最佳的過失速機動能力。
　　設計要求：效費比高、可靠性高、推動力強大，軍用推力要可能達到25000千克及加力推力不應低于35000千克。結構性能穩定，可飛至15000-25000千米的平流層及超高空層，機身和機翼連成一體不僅可增大飛機上部表面面積還可在太空中更好的吸收太陽能為自身補給能量。
　　新概念特點
　　“飛天”號是一種技術先進可靠，具有強大的運載能力和擴展能力的先進空天飛機，具有世界一流水平，它代表了中國航空航天事業的騰飛！
　　當今世界的主題是和平與發展，并且戰爭都限制在局部戰爭，以及戰略導彈的迅速發展，任何轟炸機都已不再風行，但是作為一個崛起的大國，中國要確保有一個長期穩定的發展環境，以及實現國家統一，必須擁有世界性的威懾力，而太空轟炸機就是核威懾之外最強的常規威懾力。因此，“飛天”定位在戰略轟炸機上，以實現全球精確打擊威懾。為了減少自己傷亡以及擺脫追蹤，當今世界先進轟炸機已經不再一味追求載彈量，而是更加注重隱身性以及高速性。因此，飛天的技術設計目標是隱性以及超音速。
　　“飛天”外形源于簡單的三角形和圓形的組合，保留了飛行器的基本要素——機身和機翼。特別之處在于圓滑的機身和三角形的機翼融合一體。其機翼不僅可以在大氣中能提供上升力，而且其內部的寬敞空間可以用于人員和貨物及燃料的儲存。流線的外形能使飛行器在大氣層中減小空氣阻力，尾部及機翼后方的噴射器能使飛行器在太空中有足夠的加速度。通過操縱面結合差動推力進行俯仰，滾轉和偏航控制，而不是通過移動或擺動整個發動機來改變方向，這樣可以極大地減輕結構重量。若將來技術發展允許的話可在機頭設置低能耗的等離子體發射裝置，可大大的降低飛行的阻力。
　　(一)隱身設計: 現代戰爭要求作戰飛機不僅要有強大精確的火力還要求要有先進的隱身功能，這從美國的剛裝備的F-22“猛禽”戰斗機與聯合攻擊機可見一斑。
　　因此，發展具有強大雷達系統的“克星”飛機成為必要，我認為其中有兩條途徑：一是發展預警機，但一般無作戰功能，并且由于帶有笨重的盤形雷達，影響其空氣動力性，無法實現機動飛行，一旦被敵機靠近后果不堪設想。二是在戰斗機上安裝先進雷達系統，但是增加了總體重量，影響氣動布局，勢必會影響其飛行性能，所以為了盡量減少其副作用，將雷達系統安置在什么地方成為首要考慮的問題。隱身的一個重要問題是氣動布局。類似B2，“飛天”采用了翼身融合，無垂尾、平尾的布局，并且將進氣道口以及發動機融入機身，極大的減小了雷達反射面。但是這種布局最大的問題就是縱向穩定性以及控制。因此，飛天采用了可翻折機翼，以及機頭機動翼。在直飛時，機翼可以向上折疊微小角度，形成上反角，以保持縱向穩定性；在轉彎時(以左轉為例)，左側機翼折疊較大角度，這時副翼就相當于方向舵，并且由于左翼折疊，左側升力減小，機身左傾，升力恰好產生向左的分量，這樣，可以很自然地實現轉彎。
　　另外,為了適應偶然的大迎角飛行，以及改善超音速后襟翼氣動效率下降和焦點前移的問題，在機頭設置了機頭機動翼。相比于鴨翼，機動翼最大的特點就是位于機頭，很容易改變流過機身的氣流特征，并且有利于隱身。大迎角時，機動翼下偏，可以將前緣駐點前移，減緩氣流分離，提高大迎角效率。超音速后，可以通過調節機動翼來補償低頭力矩；并且由于機動翼位于機頭，產生力矩較大，可以取代氣動效率下降的襟翼。為了適應超音速，甚至高超音速，機身形狀設計成流線及三角的整和,整個機身扁而長。但機頭機動翼沒有設計成尖頭，而是扁形，一來為了保證氣動效率，二來為了在大迎角時從兩側開始卷起大渦，起到大邊條的作用，提高機翼的升力。
　　(二) 動力來源:渦輪發動機、火箭發動機已經不是最為新穎、先進的動力系統。未來大型遠程交通必然要求其單位質量的燃料能輸出大量的能量，傳統的化學能將造成費用昂貴，體積龐大等不利影響，顯然不能滿足需要。“飛天”號的核心動力為類似恒星釋放能量原理的原子級輕核聚變。“飛天”號攜帶的主要燃料為地球海洋及宇宙中富含的氘和氚。動力裝置(基于磁約束原理的托卡馬克裝置和基于慣性約束聚爆理論的激光引爆裝置)安裝在機身里，是聚變的場所，包括完善的安全設施和控制系統保證聚變安全可控的進行。聚變產生的巨大能量將聚變產物氦轉變為等離子態，由能量分配裝置分配到機尾和機翼后的噴射器高速噴出。根據動量守恒原理，航天器將獲得高速以克服星體的引力和縮短旅程時間。當然，由于其產物具有放射性不能用于低球大氣層中使用核動力，這就要求“飛天”號為混合動力，其中包括在地球大氣中升降使用的傳統化學能動力；而旅客日常的能量需要完全可由機翼上的高效太陽能電池板來提供。本方案還采用火箭助推技術，助推器均采用偏二甲肼(C2H8N2)作為燃料，氧化劑采用四氧化二氮(N2O4)，讓此飛行器在速度方面遠遠超過已往的飛行器。這個設計使用貫通式空氣捕捉和武器設備都放在一個背翼的可做為進氣口，而把下面的作為武器裝置，這不僅可以改過去銷去過多的能量的噴發出現的熱度提高給飛機的隱身效果打折扣(未來的雷達不僅可有電子反射還最重要的是有熱度輻射的檢測)。火箭發動機采用先進的直排式氣動塞式噴管(目前已在美國X-33項目中應用)具有自動高度補償功能，在任何高度下(包括真空)都有較高的性能，氣動塞式發動機的塞子在大氣層打開，運載器通過大氣層的上升段時，它自動進行調節。因為這種發動機沒有復雜的大型噴管，故可減少發動機重量。直排式氣動塞式發動機技術的采用，使得“飛天”號的主發動機推重比高達90。發動機的燃料均為液氘。
　　猜想在今后可用地磁場作為牽引力，那么飛機磁極所對應的磁場就象風箏的線頭帶動飛機飛行，改變磁場大小和方向控制飛機飛行的軌跡和速度。利用懸浮磁原理作為飛機停放、升降的基礎。飛出地球吸引可以以太陽為引力源而逐級飛躍更高的空間，那么它能在太空中翱翔已不無可能。
　　(三)航電和武器：航電的來源為飛機表面上的晶體吸收的宇宙能量；利用激光作為主要作戰武器，飛機上下部各方向均布置有激光發射口。
　　武器裝備：可對空中的任何戰斗機進行空空導彈進行彈道攻擊，一次性可攜帶10000千克的導彈可對
　　全球的各個角落進行武裝打擊，空對地導彈社射擊，中子彈，黑子武器的在上面廣泛的應用，粒子炮可
　　接受高空中的太陽黑子。用“磁暴”來充當最先進的武器。
　　(四)智能控制：利用一臺大型計算機處理各種信息，發出各種指令。
　　(五) 表面設計：在材料方面，機體外殼采用高強度鋁合金制成半硬殼結構,發動機的推進劑殼體用鈦合金、玻璃纖維，殼體內部襯以橡膠類隔熱材料，噴管喉部用鎢作為難熔骨架，再滲入銅、銀等金屬材料，作為自發汗冷卻劑。“智能”復合材料表面：借助于植入蒙皮內的微型傳感器、微處理器、光纖、壓電材料等傳感器網“感覺”各部位聲、溫、壓、電、磁等的變化，然后通過機載計算機控制系統處理這些數據，并傳送發出對所有參數和作動器指令來調整采用了先進智能柔性復合材料制造的結構和蒙皮。
　　<1>使風扇葉片在不同條件下處于相應的最佳幾何外形狀態。在任意方向上不斷改變葉片上下表面的曲率，使之根據飛機的速度、流場的變化，自動改變翼型、葉片的后掠角、平面形狀、彎度、扭轉角、弧度、翹曲角等；
　　<2>飛機蒙皮涂抹多層能吸收多種電磁波的涂覆型涂料。雷達吸波涂料涂在底層，反紅外涂料涂在中間，目視偽裝色漆覆蓋在外面；
　　<3>在涂層上覆蓋不同放射性物質，使飛機表面附近的局部空間發生電離，從而達到既在外表面形成類似真空的狀態以減小阻力系數，又吸收衰減入射包括米波、厘米波、毫米波以及紅外、激光在內的多波段電磁波的等離子層；它還能隨著環境改變顏色，使肉眼不易分辨。
　　(六) 防熱材料：受熱溫度最高的部位采用比陶瓷材料輕得多的金屬基碳-碳防熱材料，運載器上表面的熱防護層使用兩種材料，1-300度以下溫度的區域使用鈦1 300度～1　800度的區域使用“因科”(inco)167。飛行器相對溫度低一些的某些地方，使用目前普遍采用的隔熱材料進行熱防護。所有蒙皮下均埋設了溫差發電裝置可利用高低溫差進行發電，既降低了機體表面溫度又節約了大量能源。
　　總體來說，本設計放棄了現在飛機的大部分基礎，它是一個吸收了已知的氣動平臺理論和放棄了現代動力來源的飛機。
　　(七)外形、結構新穎
　　①圓滑外形加上電離造成的外表面局部真空使得阻力系數在任意方向都一樣小，且不產生沖擊波，也就不存在空氣摩擦和熱障，即：無音爆高超音速飛行！這些既使噪音和振動變小，達到噪音隱身效果，同時降低油耗；
　　②結構利用具備抗墜毀、抗彈擊能力的低磁性材料實現磁隱身。且在飛行狀態下因戰斗等原因受創后，結構內的微傳感器將損傷的部位、形狀、應力等變化情況傳給微處理器和機載中央計算機。計算機一面指揮傳感器和微處理器重構系統網絡，使機載各系統正常工作，一面控制飛機的飛行狀態，以防發生超載”、“失控”現象，從而增強生存能力。
　　(八)多維空間使用
　　不僅擺脫夜間和不良天氣的束縛，可以24小時全天候使用，且不受地域空間限制：無論在空中、地面，還是水面、水下，均可自由馳騁。利用水和空氣在力學方面具有類似的性質，該機也具備水下“飛行”的能力。這樣無論江河湖海也都成為了飛機的使用環境，進而進一步增大了飛機的多維隱蔽性！
　　屆時，“飛天”多維探索飛機將全面取代固定翼飛機、直升機、地效飛行器、潛水艇，轟炸機，航天飛機，進行諸如橫渡臺灣海峽、深海觀光等用途，以更加嶄新的姿態和更為獨特的陸、海、空優勢成為未來的運載平臺！
　　隨著科技的發展以及戰略的要求，未來我國的空天機必然是全新設計的、新概念的，有能力與美國最先進的戰機抗衡。愿我國的全天候機早日飛上長空，傲視全球。

作者: 李毅 時間: 2008-12-23 17:19
哇，大開眼界！！！！！！！！！！不得不頂呀！樓主辛苦了，哪里搞到這么多資料啊！個人比較中意22樓和25樓的飛行器！

作者: 天思 時間: 2008-12-23 19:23

原帖由李毅于 2008-12-23 17:19 發表
7 U. c% b) ~3 K% }" s, P& Y哇，大開眼界！！！！！！！！！！不得不頂呀！樓主辛苦了，哪里搞到這么多資料啊！個人比較中意22樓和25樓的飛行器！

還有一部分呢

作者: lkx5218 時間: 2009-4-15 11:09

很好，謝謝！

作者: 大成若缺bj 時間: 2009-4-19 20:38
更像設計類學生的作品而不是航空專業設計，當成科幻小說中的概念設計更靠譜。

作者: gxh00001 時間: 2011-12-15 10:32
樓主太給力了，想樓主學習。另外，希望樓主能就這個賽事給大家簡單介紹一下，開啟興趣。

作者: 野楓 時間: 2012-9-23 14:55
好貼啊，樓主辛苦了，概念化設計啊

作者: 上善若水202223 時間: 2013-10-22 19:54
實在是厲害，獲益匪淺！

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