水陆两栖范文

水陆两栖范文（精选9篇）

水陆两栖 第1篇

近日,在伦敦的伦弗鲁和约克之间的克莱德河上,一种两栖公共汽车正进行为期两天的测试。这种两栖公共汽车采用的是普通公共汽车的底盘,但在底盘的基础上,它还拥有一个船体外壳,这种船体外壳使得汽车可以在水中行驶。在陆地上,它和普通公共汽车没什么区别。但是到了水中,两个喷水式推进器将为其提供动力,最高航速可以达到8节(1节=1.852千米/小时)。这辆两栖公共汽车由荷兰制造,造价大约为70万英镑,可以载50名乘客。在测试中,这种两栖公共汽车运行状况良好。不久,它将可能取代伦弗鲁和约克之间的轮渡业务,两栖公共汽车服务也将拥有更为巨大的前景。

水陆两栖最给力 第2篇

Sealegs水陆两栖船

很显然，SEALEGS公司的这艘两栖船就是为那些野性十足的人设计的，从外观上看，Sealegs就像是一艘冲锋快艇再加上了3个粗犷的轮子——3个轮子还都是全驱的，每个轮胎都由一台液压电动机驱动。尽管Sealegs的陆上行驶速度并不快，大约为10公里/小时，但是全地形轮胎的设计，却能使得它能通过任何崎岖的路面。而到了近水地区，Sealegs还可以根据水面自动调节车轮的高度。及至深水区域，Sealegs便会展现出它极具速度感和冲击力的一面，3个轮子会向上收起，强劲的发动机和高速V形铝质船体设计使得Sealegs能达到惊人的37节（约70公里/小时）航速！即使与其他专门的冲锋快艇相比，也毫不逊色。

Sealegs水陆两栖船有各种尺寸规格，作为世界上最早实现水陆两栖船商用化的品牌之一，Sealegs很受那些热衷冲浪和越野运动的户外好手们青睐。你大可以直接从停车场把船开进大海里，然后体验风驰电掣，水花飞扬的冲浪乐趣。尤其是在滨水地区，Sealegs强悍的越野和冲浪性能将得到最大程度的发挥。

这么好玩的东西，价格当然也不算便宜，8.99万美元起，不过对于如此拉风的两栖利器来说，这个价钱数的确是有所值的。

Gibbs三剑客

说到水陆两栖，自然离不开Gibbs公司，他们专攻这种既能陆地狂飙又能下海飞驰的玩意儿，并且认为无论是轿车、SUV、公共汽车还是卡车都可以开发出相应的水陆两栖车辆。

Aquada

“这种汽车的独特之处在于，它既是一辆汽车，又是一艘快艇。” Aquada是Gibbs公司的拳头产品，在陆地上，Aquada就是一辆外形很酷的跑车，除了船形的底盘外，与其他的跑车似乎别无二致，最高速度能够达到160公里/小时。而到了江河湖海之地，Aquada便能大显神通，驶入水中，计算机感应到水深已经能够满足飙船深度，就会把车轮收到车底盘，在短短数秒之内它就能变身成为一艘超级快艇，喷水式推进器能够让它在水中达到55公里/小时的高速——而大多数的水陆两栖车，水中速度不过10公里./小时左右的龟速。需要注意的是，为了防水，Aquada没有设计车门，所以无论是司机还是乘客都必须跳进去。

Humdinga

虽然Aquada足够酷，但看上去还不够狂野，而且乘员数量也少了些（2~3人），所以Gibbs又推出了Humdinga，水陆两栖的SUV。

Humdinga乘员数达到了5人之多，350马力的发动机使得它在陆地上行驶时最高速度为160 公里/ 小时，而在水面上行驶时则可加速到震撼的 65公里 /小时。在陆地上从停止加速到 100公里/ 小时需要的时间仅为9.2秒。5.4米长，2米宽的Humdinga从汽车转变成快艇与Aquada基本相同，而且配置了具备全机能的HSA高速四轮驱动系统。宽敞的空间让Humingda可以轻松放下供四人出游都没问题的行李，而轻量化材质的使用则让这辆外形庞大的SUV的车重仅为2吨不到。

Quadski

和上面两款水陆两栖车相比，Quadski确切地讲应该是一辆水陆两栖全地形车，更为适合猛男们单人单车从沙滩冲向海洋——这一过程仅仅需要5秒钟。140马力发动机的澎湃动力让Quadski在陆地上能达到130公里/小时的速度，而在水面上，速度则能飙至72公里/小时，这简直就如同一枚鱼雷在水中穿梭。

最快的Python

集帅气与彪悍于一体的Python也许是世界上水上行驶速度最快的两栖车了——报下数据吧，水上最高速度96公里/小时⋯⋯难以想象Python以近百公里的时速在水上激起浪花是怎样一番疯狂的场景，但我们确切知道的是，这个家伙可不便宜。Python为定制产品，为保证质量WaterCar公司甚至一丝不苟地每次只同时制造一辆，有令你眼花缭乱的外漆颜色和内饰风格供选择，如果你愿意，甚至每一个螺丝都可以与众不同。最低配置基本款Python售价都在20万美元以上，当然，如果钱不是问题，而且足够疯狂，你还可以给Python换上更为强力的发动机和其他一些奇奇怪怪五花八门的装置。

Water Car的宝贝玩意儿

看来瞄准水陆两栖市场的人还真不少，位于美国加州的Water Car公司也是其中一员，这个由一位发明家创立的车厂，一直都致力于汽车和船舶在设计制造上的融合，而这里就是他们制造的宝贝玩意儿。

难以想象Python以近百公里的时速在水上激起浪花是怎样一番疯狂的场景。

Gator吉普水中游

和一点也不低调的Python相比，Water Car推出的另一款水陆两栖车Gator就朴实多了。这款有明显吉普车外形的两栖SUV虽然不及Python的高速，但水上速度也能达到74公里/小时左右，而且拥有出色的陆地越野性能，价格也比Python便宜了不少，估计从10万美元起售。

水陆两用

敞篷跑车Hydra Spyder

450马力，铝合金与玻璃纤维被大量采用， 水上时速80公里/小时⋯⋯与其他公司的水陆两栖跑车相比，John & Julie Giljam打造的Hydra Spyder也毫不逊色，车主只需按下“海上模式”按钮，四个轮胎便会自动收起并且在水面上高速前进。相较于庞大的Terra Wind，他们相信那些喜欢速度感的年轻人应该对Hydra Spyder更感兴趣。

豪华两栖房车

Terra Wind

John & Julie Giljam看来已经打算把家也安在两栖车上了，Terra Wind超豪华两栖房车的设计界于房车和游艇之间，这个13米长，重达14吨的大家伙在水中行驶时与在陆上一样舒适，尽管水上速度不是很快，但房车内部的配置却远非其他两栖车可比。奢华舒适且兼具隔音功能的内部空间、42英寸的等离子电视机、宽敞的淋浴室⋯⋯完全可以让人忘记水陆交通的颠簸。设计者John Giljam最初的想法是将这种两栖车用于旅游业，现在看来，Terra Wind的确是非常适合那些喜欢一家子长途旅行的人——即使是奔流的江河湖泊，也不足以成为阻挡脚步的障碍。如果爱好探险又不想太辛苦，那么花上85万美元买上辆Terra Wind，也是不错的选择，至少这比买辆房车再买艘游艇可便宜不少。

John & Julie Giljam的

两栖玩具

南车时代水陆两栖挖掘机 第3篇

水陆两栖挖掘机是特种挖掘机械的一种,是专门为解决工程船舶及常规工程机械无法进入施工的沼泽地、海涂、淤塞沟渠等区域进行开挖和清淤的问题而研制的。水陆两栖挖掘机除具有一般通用挖掘机的使用功能外,还具有超低接地比压和水上浮航等特点,是一种可自行出入泥沼、水域及河坡堤岸的特种挖掘机械。该机具有浮力大、稳性高的优点,能够保证整机在泥水中的正常作业和安全浮航。在实际施工中不需要任何其他附属设备托运即可在水中、沼泽及松软地面上行驶,并能自行出入水域。目前南车北京时代生产的水陆两栖挖掘机有TSLW340D、TSLW320D两种型号,还可根据用户需求定制满足工程需要的水陆两栖挖掘机。

总体结构

南车时代水陆两栖挖掘机整机由上车装置、下车装置和工作装置3部分组成,其中上车装置为卡特原装。安全、舒适、稳定、可靠的上车装置保证了南车北京时代水陆两栖挖掘机整机的优越性能。

该系列水陆两栖挖掘机采用浮箱履带式行走装置,左右浮箱既是保证履带正常行走的履带架,又是保证整机在泥水中浮行的浮体。浮箱参照轮船和两栖车辆设计成船体式结构,浮箱前后设计有较大的接近角和离去角,可以大幅减小运行阻力,提高通过性。作为提供浮力的主要装置,浮箱的整体质量轻、强度高。设计人员将浮箱设计为内部骨架型结构,外部采用高强钢板密封。为提高安全性,浮箱内部被合理地分隔成若干个水密舱,为整机提供浮力储备,可保证在突发情况下,当某一个密封舱破坏进水后不影响其他舱室,更不会导致整机浮力不足而下沉。这样的安全设计为水陆两栖挖掘机水上浮行和作业提供了有力保障。

履带式行走装置采用间隔式履带板,履带板固定在带翼的套筒滚子链上,由链轮拨动链条驱动履带绕浮箱回转实现整机的移动。与普通挖掘机履带板相比,这种间隔式履带装置后面有足够的位置形成被动郎肯区,土壤内聚力可以得到充分地利用。因此,这种履带产生的推力远大于普通履带。此外,间隔式履带还具有接地比压小、脱泥性好和行驶阻力小等优点。

技术特点

在水上浮行时,整机完全靠履带推进,不需增加其他附属装置。该机驱动装置采用四轮全驱动方式,具备超大的整机驱动力。履带板采用全箱型密封结构,在增加履带板强度的同时也可为整机提供一定的浮力。驱动链条采用三条链驱动,在其中一条链断裂时,整机仍能安全撤离及临时施工。链条张紧功能采用蜗轮蜗杆式升降机推动链轮支座来实现,随机配备的升降机方便拆装,可随时随地任意调整履带松紧度,保证履带正常工作。机架采用组合式行走架,回转平台和横梁均采用箱型结构,不但保证了车架的结构强度,还简化了制造工艺。机架采用高强钢板焊接而成的箱型结构,减轻质量的同时具有很强的抗弯抗扭强度。为保证整机在泥沼地域上有较好的通过性,机架设计有较大的离地间隙。回转平台与横梁、横梁与浮箱支座间均采用螺栓连接,方便拆装和运输。

工作装置

南车时代水陆两栖挖掘机具有超长的工作装置,可实现立体大范围作业。超大的挖掘半径能实现地面以上和地面以下大范围挖掘,可高效地进行河道及湖泊的疏浚、远距离挖掘等作业。由于工作半径大,在接力式施工中有较大优势,减少了场地内运输,施工效率高。

动臂和斗杆由抗拉强度极高的高强钢板焊接而成,采用大箱型截面设计,内设隔板并附加底部护板,使用寿命长,经久耐用。尺寸不一,可供选配多种组合,所配的铲斗则可根据挖掘对象的不同密度灵活选用。根据施工需要,还可更换不同作业机具,如:抓斗、耙、绞刀泵等。

南车时代水陆两栖挖掘机液压系统关键部分沿用卡特液压系统主控回路和先导控制回路,使用了先进的负载反馈技术,可使流量按需分配到系统各个工作装置,实现各种工况下的最佳匹配。泵、马达、阀、油管及管接头均采用进口产品,确保整机的高可靠性。该液压系统可对挖掘机运行状态进行全面实时监控,根据作业负荷随时调整发动机和主泵的功率,使发动机的输出功率和主泵功率完美结合,使整机达到最佳的作业状态,既提高了作业效率,又节约了燃油消耗。

操作系统

南车时代水陆两栖挖掘机具有根据人机工程学设计的、具有现代气息的新型驾驶室,内部设置舒适、豪华。为了使驾驶员具有最大视野,前窗可以很容易地打开,并滑移到顶部的存放位置。驾驶室具有良好的密封性和减振降噪功能,使驾驶员工作得更舒服,有利于工作效率的提高。具有可方便调整的座椅及扶手,以减轻驾驶员的疲劳。先导操作手柄符合人机工程学设计,动作轻便、精确可靠。配置可调风量和可提供新鲜空气的空调系统,使驾驶员能更加集中精力地工作。

全球在研最大水陆两栖飞机下线 第4篇

7月23日，我国“三个大飞机”中最“特殊”的一个——大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600在珠海总装下线。

“AG600飞机成功下线，是我国继自主研制的大型运输机运-20交付列装、大型客机C919总装下线后，在大飞机领域研制工作取得的又一重大成果，填补了我国在大型水陆两栖飞机的研制空白。”中航工业副总经理耿汝光说。

据悉，AG600飞机总体技术水平和性能达到当前国际同类飞机的先进水平，具有完全自主知识产权，并满足中国民航适航规章要求。具备执行森林灭火、水上救援等多项特种任务能力。根据需要加改装后，可满足执行海洋环境监测、资源探测、岛礁补给、海上缉私与安全保障、海上执法与维权等多任务需要。

【知识链接】

1.科学技术是第一生产力。

2.当前国际竞争的实质是以经济和科技实力为基础的综合国力的竞争。

3.科技进步与创新是增强综合国力的决定性因素。

4.创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。

5.发展科技、建设创新型国家，是实现中华民族伟大复兴的关键。

6.要进一步推进科教兴国战略和人才强国战略的实施，就必须加强科技创新和教育创新。

7.中学生参加“科技创新”活动：①有利于把自己培养成创新型人才。②有利于培养创新精神和实践能力。③有利于培养科学精神，掌握科学方法。

8.提高自身科学文化素质的具体做法：①提高自主学习能力，努力学习科学文化知识。②要有创新意识，善于观察、敢于质疑。③积极参加社会实践活动，积极参加小制作、小发明、科技竞赛、科学实验等活动。④养成勤动脑、多思考的好习惯。⑤自立自强，敢于战胜挫折困难。等等。

9.近年来我国科技成果显著的原因：①实施科教兴国战略，使经济建设转到依靠科技进步和提高劳动者素质轨道上来。②将教育摆在优先发展的战略地位上，深化教育改革，努力培养各类具有创新素质的人才。③深化科技体制改革，完善科技创新奖励制度。④尊重劳动、尊重知识、尊重人才、尊重创造。⑤社会主义制度具有强大的生命力和无比的优越性。⑥我国的综合国力显著增强。⑦广大科技工作者发扬了艰苦奋斗、开拓创新的精神。等等。

10.作为中学生，受教育是我们不可推卸的责任和义务，是每个人生存和发展的第一需要。我们要珍惜受教育的权利，履行受教育的义务。

11.合作是事业成功的土壤。任何事业的成功，都需要良好的合作。现代经济的发展、社会的和谐、科技的辉煌等，都是合作共享的结果。合作能聚集力量、启发思维、开阔视野、激发创造性，并能培养同情心、利他心和奉献精神。

【“双开”测试】

1.2016年7月23日，我国自主研制的大型灭火/水上救援水陆两栖飞机AG600在珠海总装下线。这表明我国（）

①已跻身于世界强国行列②科技创新能力在不断增强③科技总体水平处于世界领先地位④坚持实施科教兴国战略

A.①②B.②③C.③④D.②④

2.作为当今世界在研的最大一款水陆两栖飞机，AG600机身长37米、翼展达38.8米，与波音737相当。最大起飞重量53.5吨，最大巡航速度500公里/小时，最大航时12小时，最大航程4500公里。这些具有自主知识产权的重大科技成果表明（）

A.科技创新是我国取得一切成绩的根本原因

B.我国科技总体水平已居世界前列

C.我国正努力建设创新型国家

D.我国不再需要引进国外先进技术

3.AG600全机5万多个结构及系统零部件、近120万个标准件，98%的结构及系统零件由国内供应商提供，全机机载成品90%以上为国产产品；全国共有20个省市、150多家企事业单位和十余所高校的数以万计的科研人员参与了项目研制。这启示我们（）

①任何事业的成功离不开良好合作②合作比竞争更加重要③团结协作是实现共同目标的前提④要正确对待竞争与合作

A.①②③ B.①③④C.②③④D.①②④

4.“AG600飞机成功下线，是我国继自主研制的大型运输机运-20交付列装、大型客机C919总装下线后，在大飞机领域研制工作取得的又一重大成果，填补了我国在大型水陆两栖飞机的研制空白。”这说明了什么？

5.中国大飞机家族又诞一子：大型水陆两栖飞机AG600于7月23日实现总装下线。此前，已有大型客机C919总装下线，大型运输机运-20交付列装。国产大飞机项目近一年里捷报频传，不仅表明我国大型航空装备产业全面迈入系列化、专业化发展新阶段，也凸显了“中国制造”在引领性创新推动下，正朝着更高、更强、更远的方向“上天入海”。请简要分析“中国制造——具有完全自主知识产权”的必要性。

6.作为我国“三个大飞机”之一，AG600背后是群年轻的设计师团队：总人数50余人，近九成是“80后”。作为国家的小主人的我们，应该做出哪些努力？（回答两点即可）

参考答案

1.D2.C3.B

4.我国实施科教兴国战略取得显著成就，我国的科学技术在一些重要领域已走在世界的前列。

5.有利于国家创新体系的建立；有利于摆脱对外国技术的依赖；有利于我国加快经济发展方式转变和经济结构调整，从制造大国走向创新强国；有利于经济的全面可持续发展。（回答其中三点即可）

大型水陆两栖飞机产品结构定义方法 第5篇

产品结构是进行构型管理的基础, 产品结构定义技术性很强, 它关系到整个飞机构型体系的质量、效率和全生命周期。既要使各模块具有明确的功能、接口和功能扩展的特性, 又要具有经济性和可生产性;既要考虑单架飞机使用, 又要尽可能满足飞机产品系统的使用。因此, 飞机产品结构具有其特定的划分原则。大型水陆两栖飞机 (以下简称AG600) 一机多型, 考虑其构型管理的需求, 目前国际上通用的产品结构划分都是基于模块进行的, 从设计和制造的角度将飞机划分成合适的单元进行管理和设计生产。本文借用欧直公司的构型体系型项 (VCI) 的概念, 提出一套基于ENOVIA V5 VPM系统的产品结构定义方法, 以满足AG600型号全生命周期的构型管理要求。

2 产品结构定义

将产品结构分为顶层结构与底层结构, VCI为顶层结构与底层结构的分界线。如图1所示。

2.1 顶层结构定义

顶层结构由ICI、GCI、VCI组成, 其中GCI为同一VCI的所有构型的集合。VPM系统中构型项不允许冻结, 由构型管理办公室 (CMO) 进行维护, 顶层结构发生变更, 需经构型管理委员会批准后执行, 并通知下游。为保证总制造商与各分制造商产品结构一致, 数据首次发放前需在制造商系统中创建顶层产品结构。构型项标识必须保证唯一性, 且构型项坐标需与全机坐标系重合, 否则会造成供应商装配位置漂移。

2.1.1 ICI定义

ICI为不可变构型项, 为虚拟节点, 允许嵌套, 但不参与装配层级, 在VPM系统中可由GCO创建。如图2所示。

2.1.2 GCI与VCI关系定义

VCI为飞机最小功能项的一个构型, 而同一功能项又可能存在多种不同的构型, 而GCI即为同一功能项的所有构型的合集。由于同一功能项的不同构型不可能在同一架次同时使用, 因此不同构型的有效性不允许重叠, 且GCI的有效性等于其所属VCI有效性的合集, 如图3所示。

新构型应基于已有构型进行衍生。基于并行工程思想, 允许两个构型同时进行设计, 但发放时必须保证新构型晚于旧构型发放, 并描述新旧构型差异。VCI的划分必须满足以下基本原则: (1) 独立性原则; (2) 粒度适中原则; (3) 重用性原则; (4) 唯一型原则; (5) 设计分离面与工艺分离面重合原则; (6) 单级分层原则; (7) 只加原则; (8) 广义原则; (9) 以全机坐标系为参考坐标系原则; (10) 以安装件为参考原则。

2.2 底层结构定义

底层结构反映设计员的设计思想, 由零部件及相关文档组成。由设计员控制其增删改的权限。底层结构应尽量扁平化, 建议不超过三级, 同时零件数量不宜过多, 建议不要超过200。M8以下标准件禁止引用, 必须在R模型中简化表达。如图4。

3 工程更改原则

所有更改以最新版有效为基本原则, 任何更改必须由下向上层层追溯。三种更改场景: (1) 非3F更改且不涉及有效性变化的更改, 需层层升版并追溯至顶层装配级; (2) 3F更改但不涉及有效性变化的更改, 需层层升版/换号并追溯至顶层装配层, 是否换号由3F规则来判定; (3) 涉及有效性变化的更改, 不论是否3F, 必须层层换号并追溯至VCI层。如图5所示。

注意:因存在在制品导致的换号情况同样属于场景 (3) 的范畴, 此时旧号有效性截空。

4 结论

构型管理贯穿于产品的全生命周期, 从它诞生开始, 就具有“强制性”色彩。产品结构定义是构型管理的核心, 受传统思想影响, 在构型管理推进过程中会遇到来自各方的阻力。因此产品结构定义必须统一原则, 有序推进, 必须成立专门的监督管理部门, 形成长效的监督机制, 才能真正的保证构型状态得到有效的控制。

参考文献

[1]贺璐, 许松林, 杨道文.飞机构型管理中的产品结构分解研究[J].民用飞机设计与研究, 2010 (3) .

[2]于勇, 范玉青.飞机构型管理研究与应用[J].北京航空航天大学学报, 2005 (03) .

水陆两栖 第6篇

外挂物与飞机结构的连接刚度对飞机的固有振动特性及颤振特性有一定影响。因此, 在飞机设计初期, 进行固有振动及颤振特性分析时, 就必须考虑并模拟外挂物连接刚度。

对于水陆两栖飞机, 其一般采用翼吊式发动机布局, 且为了保证水陆两栖飞机水上起降时的横向稳定性, 机翼下方还布置有浮筒。经验表明, 翼吊发动机及浮筒这些大型外挂物会直接影响水陆两栖飞机的振动特性和颤振特性。

通常, 外挂物与飞机结构之间可通过刚性元或弹性元连接, 也可采用柔度影响系数矩阵描述。但颤振分析时, 由于模型局部刚度会引起局部模态, 因此应对局部刚度进行等效, 避免模型固有特性分析时出现局部模态, 影响颤振分析结果。

根据水陆两栖飞机颤振特性分析的需要, 本文研究了大型外挂物连接刚度的等效计算方法, 并根据结构有限元模型计算了飞机发动机支架和浮筒支架的等效总体刚度和等效梁的截面特性参数, 从而为机翼的颤振分析提供参考。

2 计算方法及结果

在飞机机翼颤振风洞试验模型制作时, 一般采用铝合金梁模拟发动机支架及浮筒挂架的刚度特性, 所以需要通过计算分析或试验等获得等效梁的总体刚度及等效截面参数。

发动机支架、浮筒挂架的总体弯曲刚度F可由式 (1) 计算得到, 而等效梁截面弯曲刚度EI可由式 (2) 计算得到。

其中, p为施加在重心处的载荷, l为重心处到约束点的距离, v为施加相应载荷所产生的挠度。

发动机支架、浮筒挂架的总体扭转刚度T可由式 (3) 计算得到, 而等效梁截面扭转刚度GIP可由式 (4) 计算得到。

其中, Tn为施加在重心处的扭矩, α为相应的扭转角。

3 计算结果

为了计算外挂物支架的等效刚度, 首先应建立其有限元模型。根据发动机支架的型式及传力路径, 使用MSC.NASTRAN软件建立发动机支架的有限元模型, 如图1所示。然后, 将发动机支架在与机翼前梁的连接接头处固支, 在发动机短舱的重心处施加载荷, 从而获得发动机支架的刚度数据, 结果如表1所示。

浮筒是保持飞机在水面上横向稳定性的关键部件, 其支架由前、中、后、前斜和后斜5根支柱组成。根据浮筒支架的结构型式, 使用MSC.NASTRAN软件建立其有限元模型, 如图2所示。然后, 将浮筒支架在与机翼的连接接头处固支, 在浮筒及挂架的重心处施加载荷, 从而获得浮筒支架的刚度数据, 如表2所示。

4 结论

由于水陆两栖飞机的特殊性, 其一般采用翼吊式发动机布局, 且为了保证水陆两栖飞机水上起降时的横向稳定性, 机翼下方还布置有浮筒。这些大型外挂物都会直接影响水陆两栖飞机的振动和颤振特性。静力分析时, 外挂物与飞机结构之间可以采用细节有限元模型模拟。但颤振分析时, 由于模型局部刚度会引起局部模态, 因此应对外挂物连接进行等效。

一种农用水陆两栖立式离心泵的设计 第7篇

农业提灌站是解决丘陵地区农业用水的重要基础设施, 提灌站建设和更新改造是重要的民生工程和民心工程。但是受技术条件限制, 在江河水位变幅较大的地区建设提灌站还存在一些技术瓶颈。有的提灌站为了保证在枯水季节能正常抽水, 不得不选择在洪水水位以下来建造。常用的办法就是在洪水季节将电机、水泵、控制柜等拆除, 或是修建复杂的水工建筑物, 将洪水挡住, 以确保洪水季节设备的安全。前一种办法操作不便, 后一种措施建设成本较大, 为了解决上述技术问题, 2012年, 笔者在雅安市芦山县飞仙镇三友村禾茂提灌站对水陆两栖式水泵进行了实地验证, 各项参数均达到设计要求。

2 技术方案

2.1 试验示范泵站基本情况

试验提灌站位于芦山县飞仙镇三友村, 取水河流洪枯季节水位变幅较大, 修筑挡水建筑物困难, 比较适宜采用两栖式水泵。该站建成后, 可有效改善周围33.33hm2耕地的农业灌溉条件。提灌站设计水位海拔高程327m, 最高水位332m, 最低水位326m, 出水口高程344m, 净扬程为17m, 管线长度180m。

2.2 水泵参数计算

2.2.1 流量计算

飞仙镇三友村禾茂提灌站灌区内种植的农作物主要为水稻、玉米、油菜, 按水稻的灌水定额计算, 水稻的灌溉用水基准定额m=750m3/hm2, 灌区面积为33.33hm2。机泵每天运行时间按20h计, 轮灌天数按10d计, 水利用系数按80%计。根据以上基本资料, 灌溉需水量的计算为:

式中:m用水定额, m3/hm2;

w控制灌区面积, hm2;

日均运行时间, ;

T轮灌周期, d;

η水利用系数。

2.2.2 扬程计算

工程进水管管材采用钢管, 出水管管材采用PE管, 100级, 1.0MPa。主管流量为156.25m3/h, 按给排水设计规范要求, 生产生活用水给水管道内的水流速度不宜大于2.5m/s, 取2m/s, 据此计算主管管径:

查管材产品目录, 确定主管管径为外径φ200mm (1.0MPa对应内径为176mm) 。

2.2.3 扬程计算

沿程损失hf的计算公式为:

式中:λ管道沿程阻力系数;

L管道长度, m;

d管道内径, mm;

V管道过水断面平均流速, m/s;

g重力加速度, g=9.81m/s2。

局部损失hj的计算公式为:

式中:ξ局部阻力系数, 与局部阻力类型有关;

V管道过水断面平均流速, m/s;

g重力加速度, g=9.81m/s2。

总扬程计算:

水泵配套的电动机容量按水泵运行可能出现的最大轴功率进行选配, 并留有一定的储备。储备系数k选1.20, 机组设备效率按80%计。轴功率:

配套电机功率:P=k P

根据电机功率标准, 选取配套电机功率为18.5k W。

2.3 确定样机参数

根据上述计算, 确定出样机参数, 如表1所示。

1离心泵, 2叶轮, 3冷却循环水路末端, 4连接部分 (整体铸件) , 5冷却循环水路回水管, 6主轴, 7热交换腔, 8热交换壳体 (含上盖) , 9潜水电机, 10冷却循环水路进水管, 11冷却循环水路始端。

2.4 结构设计

机组采用IS泵叶轮模型, 动力机采用潜水式电机, 结构设计上解决了电机在任何情况下均能可靠地冷却, 实现机组两栖式作业。水陆两栖立式离心泵结构如图1所示。

2.4.1 泵体

IS泵叶轮成熟可靠, 参数范围基本能涵盖常用小型提灌站所需参数, 因此, 在此次产品开发中, 选用该种叶轮作为两栖泵核心部件。泵壳结构则兼顾流道和立式安装的需要。电机与泵壳通过连接环连接, 叶轮转轴与电机加长轴直接连接。

2.4.2 冷却部分

水泵运行时, 从泵出口引一小部分水作为电机冷却用水, 由冷却循环水路始端进入热交换腔。冷却水在热交换腔内与潜水电机的壳体接触, 进行热交换, 达到为潜水电机冷却的目的。热交换后的水从回水管上的喇叭口进入回水管, 然后经由软管进入泵进口, 完成水陆两栖立式离心泵的整个冷却循环过程。

2.4.3 联接部分

联接部分采用计算机3D模拟设计, 整体开模, 整体铸造, 装拆简便, 工艺性良好, 材料采用灰铸铁HT200, 材料材质疏松韧性好, 吸震能力突出, 抗弯扭矩能力强;铸铁成本较低, 对降低整机成本有利。

2.5 水泵的性能测试

2.5.1 试验条件

该样机在B级精度试验台上进行了试验, 主要试验装置包括:样机、信号传感器、信号接收分析处理器、试验综合起动控制柜、试验运行工况调节阀、进出水管道、水池等。

2.5.2 试验方法

采用“水泵性能试验检测控制系统”进行室内试验检测, 试验步骤如下:

1) 连接组合整套试验样机, 在水泵、电机、出口管道等部位布设信号传感器;

2) 开启试验综合起动控制柜;

3) 开启试验运行工况调节阀, 采集18个工况点运行数据;

4) 信号接收分析处理器自动采集、分析、处理各种数据, 生成样机性能试验报告。

2.5.3 试验数据记录

样机试验数据如表2所示:

样机性能曲线如图2所示:

2.5.4 试验结论

根据样机试验数据及性能曲线可得:样机在额定扬程点流量为201.48m3/h;样机在额定流量点扬程为21.71m;样机在交点处流量为184.82m3/h, 扬程为21.12m, 轴功率为15.55k W;对比设计额定流量165m3/h, 额定扬程21m, 额定功率18.5k W, 可得出样机试制取得成功的结论。

3 示范站点应用情况

2012年4月13日, 在雅安市芦山县飞仙镇三友村禾茂提灌站示范点, 进行了第一次试运行。该站水工建筑物由取水前池、泵房、出水池等组成, 机电设备由水陆两栖立式离心泵、泵站综合软起动控制柜等组成, 金属结构设备由管道、阀门及配套管、阀件等组成。

试运行首先将机组安装在陆地上连续工作4小时, 机组运行稳定后从控制设备上读得电流为35.2A, 电压为381V;然后将机组吊装于水下模拟淹没工况连续工作4小时, 机组运行稳定后控制设备显示电流为35.6A, 电压为384V;整个试机运行时机组状态稳定, 无明显振动、噪音, 管道出水端有约2m水头, 提灌站整体表现良好。试运行表明, 该水陆两栖立式离心泵达到设计要求。

4 结论

水陆两栖 第8篇

水陆两栖飞机喷溅性能影响飞机抗浪能力和起降安全性,对于喷溅性能较差的水陆两栖飞机而言,喷溅会冲击螺旋桨、襟翼或尾翼［4—6］,影响这些部件的正常使用,甚至造成结构损坏,另外,喷溅会进入发动机进气道中造成发动机熄火,这些不利影响将减小飞机的抗浪能力,降低水陆两栖飞机出勤率。CCAR-25-R4［7］对水陆两栖飞机的喷溅性能作了明确规定,规定了喷溅的水花不能妨碍机组人员的操作,不影响乘员的舒适性,也不能影响螺旋桨的工作状态,不能造成飞机结构的损坏和不许可的永久变形,以及不能影响外露设备的正常工作。为使水陆两栖飞机具有良好的喷溅性能,需降低主喷溅高度。

抑波槽作为近年来抑制喷溅方面效果较佳的措施之一,目前国内外大型高抗浪水陆两栖飞机,如日本US-1、US-2 水陆两栖飞机,以及我国水轰5 飞机均使用抑波槽抑制排水航行阶段与过渡滑行阶段中喷溅高度,满足高抗浪能力所需的喷溅性能要求。抑波槽为前体船底两侧沿舭线布置的沟槽,其目的是利用康达效应将船底横向的喷溅水流控制在纵向沟槽中,变成纵向流动［8］,并从抑波槽出口流出,以改善排水航行阶段与过渡滑行阶段中喷溅性能,避免喷溅水流冲击螺旋桨、襟翼和进入发动机进气道。日本新明和公司菊原静男( Kikuhara) 在UF-XS飞机抑波槽设计中,选择抑波槽宽度与高度分别为152mm和635 mm［9］,并将抑波槽［10］布置在船体艏部与螺旋桨平面之间的船体区域,通过拖曳水池模型试验,UF-XS飞机模型无明显喷溅,在实机试飞中喷溅高度虽比模型试验稍高［11］,但喷溅高度仍然很小。国内陈明义［12］初步探讨了抑波槽对运5-丙飞机浮筒喷溅性能影响,抑波槽一定程度上减低了运5-丙飞机喷溅高度。

抑波槽高度影响喷溅水流进入槽内的顺畅度,沿抑波槽从出口流出的顺畅度,以及喷溅水花的高度,因而抑波槽高度选择的合理性直接影响抑制喷溅的效果。为研究抑波槽高度对水陆两栖飞机喷溅性能的影响,通过两个抑波槽高度的单船身模型拖曳水池对比试验,比较同一状态两者喷溅包络线,分析抑波槽高度对船体喷溅性能影响。

1 模型试验

1. 1 模型简介

试验模型总长为3. 01 m,总宽为0. 40 m,总高为0. 39 m。模型A为母型,将抑波槽高度减小17%得到模型B,模型A与模型B两者抑波槽各横截面对比如图1 所示。

1. 2 试验装置

为了在同一状态下对比两模型的喷溅性能,在试验中采用固定拖曳方法拖曳模型,如图2 所示。模型与前、后丝杆铰接,使用固结座将前、后套筒的系统固定在拖车上,前、后丝杆分别与前、后套筒采用螺纹连接。通过调整前、后丝杆高度改变模型纵倾角和断阶处吃水。

1. 3 试验方法

达到试验速度后,利用前相机和侧相机同步从正向和侧向拍摄模型产生的主喷溅峰点,然后由前、侧同步拍摄的两相机照片读出主喷溅峰点的投影坐标,通过一定的换算得到模型主喷溅峰点坐标,最后分别在模型的侧视图绘出各速度下主喷溅峰点,使用光滑曲线依次连接同一状态下各速度主喷溅峰点,绘出喷溅包络线,并在此模型侧视图上绘出螺旋桨和襟翼等部件,观察喷溅包络线是否通过这些部件,以此判断是否存在喷溅冲击这些部件。

1. 4 试验状态

共选择4 个试验状态( 见表1) ,模型试验速度为3 m/s、4 m/s、5 m/s、6m / s,共四个速度。

2 试验结果分析

2. 1 数据处理方法

喷溅包络线为各个速度时主喷溅峰点的连线,为此需得出主喷溅峰点坐标值。首先分别从前、侧两相机同步拍摄的模型喷溅的照片中读出主喷溅峰点投影值x1,y1,z1,然后使用式( 1) 换算得到图3 所示的O2X2Y2Z2坐标系中( x2,y2,z2) ,而后使用式( 2) 将( x2,y2,z2) 换算至图4 中以前体龙骨线为OcXc轴、以顺航向左侧为OcYc轴、以竖直向上为OcZc轴的坐标系中,得到主喷溅峰点坐标( xc,yc,zc) 。

式中a为前相机镜片中心点至侧相机中心点的纵向距离; b为前相机镜片中心点至模型表面的横向距离; c为侧相机镜片中心点至模型表面的距离; d为前相机镜片中心点至尾网格的距离; e为前相机镜片中心点至模型断阶的纵向距离; f为前相机距水面高度; Zst为断阶处吃水; φ 为纵倾角; Bst为模型断阶处舭宽。

2. 2 结果分析

在拖曳水池开展模型A与模型B喷溅性能对比试验,该水池长510 m,池宽6. 5 m,水深6. 8 m。

2. 2. 1 模型A

通过数据分析得到模型主喷溅峰点坐标,并在图4 中绘出喷溅包络线,在表2 中列出了模型A主喷溅峰点坐标。从图4 可看出所有试验状态下喷溅包络线均低于螺旋桨,因而模型A未存在冲击螺旋桨,但工况3 下在速度系数,V为试验速度,g为重力加速度) 喷溅包络线通过襟翼后缘,存在冲击襟翼。

2. 2. 2 模型B

通过数据分析得到模型主喷溅峰点坐标,并在图5 中绘出喷溅包络线,在表3 中列出了模型B主喷溅峰点坐标。从图5 可看出所有试验状态下喷溅包络线均低于螺旋桨,因而模型B未存在冲击螺旋桨,但在工况3 和工况4 下,在速度系数CV= 3. 1喷溅包络线通过襟翼后缘,即存在冲击襟翼。

2. 3 试验结果对比

如上所述,在工况3 下模型A喷溅冲击襟翼,在工况3 和工况4 模型B喷溅冲击襟翼,模型A和模型B在工况1 和工况2 下在螺旋桨处喷溅高度基本不变,为此选择工况1、工况3 和工况4 进行模型A与模型B喷溅包络线对比,如图6 所示。

图6( a) 中,在OcXcYcZc坐标系原点Oc之前467 mm处( 即螺旋桨处) 模型A喷溅高度与模型B基本一致,并且相对螺旋桨而言喷溅高度较小,此时二者在驻点线处,即距OcXcYcZc坐标系原点Oc3. 4Bst处,抑波槽高度布置较合理。图6( b) 中,在工况3 下在襟翼处模型A与模型B喷溅高度较大,此时二者在驻点线处,即距OcXcYcZc坐标系原点Oc2. 1Bst处,抑波槽高度布置不合理,模型B喷溅高度比模型A小7% ,减小此处抑波槽高度对喷溅具有一定抑制作用。图6( c) 中,在工况4 下在襟翼处模型A喷溅高度较小,此时模型A在驻点线处,即距OcXcYcZc坐标系原点Oc1. 9Bst处,抑波槽高度布置较合理,模型B喷溅高度比模型A高41% ,减小此处抑波槽高度增加喷溅高度,恶化喷溅性能。

3 结论

( 1) 模型A与模型B存在主喷溅冲击襟翼现象,模型A仅在1 个状态下存在主喷溅冲击襟翼,模型A的抑波槽高度分布较合理;

( 2) 减小距OcXcYcZc坐标系原点Oc3. 4Bst处抑波槽高度对螺旋桨处喷溅影响很小,减小距OcXcYcZc坐标系原点Oc2. 1Bst处抑波槽高度对襟翼处喷溅具有一定抑制作用,使喷溅高度减小7% ,减小距OcXcYcZc坐标系原点Oc1. 9Bst处抑波槽高度,减弱了抑波槽抑制喷溅效果,使襟翼处喷溅高度增加41% ;

水陆两栖 第9篇

目前各种类型的海洋事故正以一种与日俱增的趋势威胁着人类的生命和财产安全。海上搜索救援工作就是通过快速有效的方式来挽救人们的生命和财产。但客观的说, 目前国内外搜索救援能力都十分有限, 搜索技术相对不完备和不成熟、搜索工具也无法满足灾难发生后的救援应用需求, 导致大量突发事故均因搜索救援不及时或不协调而带来巨大损失。

大型水陆两栖飞机作为一种可在水上起降的特种飞行器, 基于此种类型的飞机平台, 结合现有的搜索传感器, 针对以遇难船只为圆心呈正态分布在某一圆形区域的生命目标, 研究出一套合理有效且优化的搜索算法, 用于指导搜索航路规划, 这将对未来海上救援搜索工作具有重大的意义。

2 算法思想

对于圆形目标区域, 最好的搜索模式为如图1所示的螺旋式搜索 (又称为扩展方形搜索) 。本文中搜索算法的研究主要是指基于此搜素模式, 如何制定出体的搜索轨迹, 使得飞机在确保百分百覆盖搜索区域的前提下, 尽可能提高发现概率、减少搜索区域的复搜率, 最大程度缩短有效搜索时间, 确保高搜索效率。而要制定出搜索轨迹, 最主要就是如何确定飞机的切入点A (该点同时也是开始搜寻点[3]) 和拐点G。

3 模拟仿真实例

将算法思想转化为算法公式, 开发成计算机仿真分析软件。以珠海机场经纬度 (109.6833, 18.9392) 为起飞点, 南海区域某个点为搜救区域中心 (115.4992, 18.7189) , 最低发现概率分别为 (1, 0.8, 0.6) , 区域半径为124海里, 正态分布方差为40。

启动飞机搜救路线规划系统软件, 然后选择正态分布条件选项卡, 然后再相应的输入窗口输入数据。

起点经度:109.6833 中心经度:115.4992

起点纬度:18.9392 中心纬度:18.7189

分布方差:40 区域半径:124

发现概率1:1 发现概率2:0.8 发现概率3:0.6

通过仿真计算, 各拐点如图4所示。

4 结论

本文通过分析海上正态分布目标特性, 结合大型水陆两栖飞机工作平台以及机载传感器的工作特性, 得出一套可用于大型水陆两栖飞机优化搜索轨迹的计算思想与方法。将其转换为计算机仿真分析软件, 该分析软件可用于飞行管理和自动驾驶仪, 引导飞机高效完成海上目标搜索任务。

摘要：近年来海难事故频发, 如何提高对海上遇难目标的搜索效率成为一个广泛关注的问题, 国内外研究人员也对此开展了大量的研究工作, 提出了多种搜索方式。文中主要基于大型水陆两栖飞机搜索平台, 结合适用于该平台的搜索传感器, 针对海难事故发生后的生命目标, 提出一套新的有效搜索算法, 并通过数字仿真加以验证, 得出可用于生成飞机搜索航路的有效数据。

关键词：大型水陆两栖飞机,正态分布目标,拐点

参考文献

[1]刘孜文.论海难的定义和成立要件[J].中国水运, 2007 (11) :260-263.

[2]杨立波, 刘胜利.海上巡逻救助飞机若干问题讨论[J].中国航海, 2007 (3) :37-40.