水上轻型飞机总体方案设计与分析

发布时间：2020-09-04 16:09

　　为满足我国通用航空产业的发展需求,我校正与重庆通用航空产业集团有限公司合作开发四座轻型飞机。根据发展规划,未来将在该四座轻型飞机基础上,开发一种水上型四座轻型飞机NH-40-S。在这个背景下,本文开展了水上型四座轻型飞机的概念方案设计工作,旨在为今后水上型四座轻型飞机NH-40-S的开发提供参考方案。论文主要工作内容包括以下几个方面:1)对水上飞机的用途、发展潜力以及国内外发展现状进行了考察与总结。2)在拟定水上型四座轻型飞机NH-40-S的基本要求基础上,确定了合适的水上飞机构型和发动机选型,设计了浮筒外形,获得了NH-40-S水上飞机初步总体设计方案。3)通过计算分析NH-40-S水上飞机重心位置,确定了浮筒与机身的相对位置,并对于水上飞机在水面上滑行的静稳定性、抗沉性进行了分析和评估。4)对浮筒结构方案和浮筒与机身连接方案进行了初步设计,并应用有限元方法对浮筒结构方案进行了分析和优化。5)应用快速气动分析程序对NH-40-S水上飞机的气动特性进行了初步分析,并在此基础上对NH-40-S的主要飞行性能进行计算和评估。本文研究结果表明:将NH-40轻型飞机改型为水上飞机是可行的,改型后的水上飞机能够达到性能指标要求。
【学位单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：V271.5
【部分图文】：

埃尔,通用航空

在我国是一片不断被开发、挖掘、探索的领域[1]。随着低00 至 800 米的通用航空器近年来得到了飞速发展，中国通在不远的将来需要大量性能优良、价格适中的中小型陆地市场的空白。但在通用航空产业即将迎来飞速发展的大环的激烈竞争。所以，在这段时间里，谁能更快的不断发展用航空产品，谁就能更好的把握住这段黄金发展期，就能用航空产业带动性强，所涉及领域、关联产业众多，通用带发展，对地区经济发展起到推动作用。民航总局下发的明确指出我国要构建功能完善的通用航空体系，到 2020 年。在我国，通用航空是一个潜力巨大的发展领域。飞机相比，其突出的优点是不需要应用使用大量土地面积地资源。甚至在世界上一些陆上交通工具难以到达的地区（参见图 1.1），水上飞机与船舶作为当地为数不多的交通用[2]。

水上飞机

图 1.2 在大堡礁周边运营的水上飞机场中，以飞行平台作为载体，以飞行培训和以个人休中私用型运营人的飞机占较大比例，他们运营的通常是利用水上飞机开展相关运营活动，并将此作为其主要的主要商业用途可分为以下几类：赁务是最普遍的通航飞机运营业务，运营复杂性较低。但用偏高的问题，甚至可与飞机价格持平，所以私人飞才会租用。域附近，水上飞机在便利性和可达性方面具有独特优客提供新奇的出行体验。在加拿大、美国阿拉斯加州上飞机服务延伸成旅游度假一体式服务。有些航空公上飞机接送游客，将水上飞机作为新型旅行交通工具分别为国内外水上飞机游览项目。

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在全球通用航空市场中，以飞行平台作为载体，以飞行培训和以个人休闲娱乐为目的所占比较大。水上飞机机队中私用型运营人的飞机占较大比例，他们运营的通常是单发活塞式飞机，同时商业运营人也可以利用水上飞机开展相关运营活动，并将此作为其主要收入来源或促成其他商务活动。水上飞机的主要商业用途可分为以下几类：1）飞行培训和租赁飞行培训和租赁服务是最普遍的通航飞机运营业务，运营复杂性较低。但与陆上飞机相比，水上飞机存在着保险费用偏高的问题，甚至可与飞机价格持平，所以私人飞行员极少租用水上飞机，仅在飞行培训时才会租用。2）观光游览在海边、河流等水域附近，水上飞机在便利性和可达性方面具有独特优势，作为旅游观光的理想机型，能够为旅客提供新奇的出行体验。在加拿大、美国阿拉斯加州、欧洲旅游观光等地，部分运营商还将水上飞机服务延伸成旅游度假一体式服务。有些航空公司与度假酒店联合开发旅游项目，利用水上飞机接送游客，将水上飞机作为新型旅行交通工具，提升游客的度假体验。图 1.3 和图 1.4 分别为国内外水上飞机游览项目。

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