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作品:谢辉之高空高速水动力无人侦察机

http://jczs.sina.com.cn 2006年09月12日 17:33 新浪军事
作品:谢辉之高空高速水动力无人侦察机

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作品:谢辉之高空高速水动力无人侦察机

三视图

  谢辉

  高空高速水动力无人侦察机

  面对未来可能发生的高中低强度的武装冲突甚至是战争,我方必须及时获取战场对方情报并不断地监控敌方方可掌握冲突和战争的主动权。为此我们提出本方案--“侦察兵”
高空高速长航时水动力无人侦察机。

  本方案采用非常规飞翼气动布局、双垂尾、前三点式起落架、可折叠机翼,动力装置为六台小型水燃料氢氧发动机(参见后面的说明)。全机长13m,展长30m,机高3.5m。上表面布置整体式高效太阳能电池板,全机除主梁架使用钛合金外一律采用复合材料。机体内布置了主控计算机、卫星天线、红外侦察设备、合成孔径雷达、微波通讯设备、标准数据链系统、高效先进蓄电池,另外机翼内部设有水箱。

  考虑未来科技的进步,机体外形不再受探测设备和控制设备的影响,这里我们将所有的探测设备和相关的控制设备一律内置于机体内部,这样保证了飞机外部的光滑性,没有任何尖的突起物,进而可以在高速飞行时降低阻力。整个机身和机翼完全融合,每一块机翼机身部件都是可以产生升力的,这样飞机在任何飞行情况下都可以获得很高的升阻比。利用未来先进的材料技术我们在本方案中降低了机翼的厚度,但保证能够使得机翼拥有足够的刚度和强度。

  全机外表面涂有先进的吸波材料,可以高效地吸收敌方战术雷达的无线电波;

发动机尾喷口周围涂红外影身涂料,降低发动机的红外信号。

  由于本方案为无人设计,因此不必耗费机体内部的空间和有限载荷来设计驾驶舱,因此可以节约出空间和有限载荷来布置更好的航电设备、侦察设备和蓄电池。全机的机动飞行均有机体内的中央计算机来控制,保证飞机在任何状态下均有很好的飞行品质。

  对于亚音速巡航飞行时,发动机只使用2台;对于超音速飞行时使用4台;而对于最后的进入目标区上空使用最大速度飞行时使用全部的6台发动机,以保证足够的推力。

  主机翼设计为可折叠式,当飞机不使用时可以折叠起机翼放入储存箱中,机务维护人员无须打开储存箱即可进行相关的维护作业。利用储存箱进行运输维护保存飞机可大大提高保养的质量和降低维护时间,提高了任务出航率。

  本方案具体的使用设想:

  1、接到指挥官下达的任务命令,开始充电加水并自我检查,开加力起飞并爬升至30000m高空,以Ma=0.6巡航飞行;

  2、根据GPS定位系统和我方卫星定位数据不断调整航线方向,太阳能电池板开始工作;

  3、水箱中的水将耗尽时,依据主控计算机的地质资料寻找最近的水源(这里假定为大海),下降高度进行掠海飞行,放下尾部的加水管吸水,水箱加满后收起加水管并再次爬升至巡航高度继续巡航飞行,如此进行“蛙跳式”巡航飞行,直至目标区;

  4、 a 进入低危险目标区,加速至Ma=1.6飞行,并开始侦察扫描,通过卫星发回数据;

  b 进入高危险目标区,加速至Ma=3.0高速飞行,做S型机动,并开始侦察,通过卫星发回数据;

  5、 飞离目标区,在安全区以Ma=0.6盘旋飞行以等待进一步的命令以决定是否需要再次进入目标区侦察,否则自行返航。

  说明:

  1、动力装置,利用太阳能产生电力来电解水,用产生的氢气和氧气燃烧来获取推力。由于水比油的比重大,因此同样容量的“油箱”可储存更多的水,同样重量的水电解成氢气和氧气燃烧后所释放出的能量是同重量航空汽油的5倍,而且本方案不会污染环境,利用大海中的水便可以做24小时不间断的连续飞行;

  2、巡航高度设定在30000m高空,这样可以保证太阳能电池板可不受天气影响持续采集太阳能工作,同样,30000m高空可扩大侦察范围,降低了被击中率;

  3、机体的冷却,由于机体内部电子设备比较多,工作时释放的热量较大,特别是当飞机做超音速飞行时,气动热比较明显,因此,本方案采用“油箱”中的水在机体内循环冷却,这样既可以保证机体的温度不会太高,而且还可以加热水,从而提高电解水的效率,节约了电能;

  4、高速飞行,在飞机做高速飞行进入目标区上空时,如果太阳能电池板提供的电能不够,那么可以利用蓄电池中的电能,当脱离目标区后,飞机减速飞行,这时太阳能电池板不仅需要为电解水提供电能还要为蓄电池充电;

  5、数据情报的传递,侦察时如果离基地较近那么直接将情报发送到基地,倘若较远那么通过卫星中继通信,在该机侦察的一定范围内的我方军舰、战机、甚至是前线的指挥官和特种兵。

  展望未来,研发制造出“侦察兵”无人侦察机系统,将其部署在祖国的各基地、边防海岛地区以及大型

航空母舰上。那么只要出现任何危机时,只要下达命令任务,“侦察兵”就会责无旁贷地立即飞往目标区执行任务,并同步传递回来宝贵的情报,最后还将安全返航。

  相关专题:中国创新杯第二届未来飞行器设计大赛

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