科创中国

一种新型可变涵道机翼无人机，可在低速飞行状态下借助半涵道抽吸效应实现超短距起降，在巡航状态下可变为全涵道以高速飞行，在两种构型间的过渡状态，涵道机翼可根据飞行环境进行自适应变构型，实现超宽速域巡航。

1）首创提出可变涵道机翼方案，目前国内外研究暂未涉及该领域，填补了此类飞行器设计的空白。 2）具备不同飞行模式，采用半涵道环形翼构型进行增升，实现超短距起降，采用全涵道环形翼形成涵道螺旋桨构型，实现高速飞行，克服传统固定翼无人机起降对于跑道的依赖，并拓展可执行任务范围。 3）两侧半涵道环形翼采用相位智能自适应变体进行控制，实现由半涵道向全涵道的转变，克服半涵道环形翼飞行器固有的最高飞行速度低的缺陷。 4）可在低速超短距模式、中等速度过渡模式、高速涵道飞行模式中进行切换，实现超宽速域巡航。 5）开展不同工况下该构型涵道机翼与螺旋桨的气动耦合机理研究，并进一步开展了变构型飞行器操稳特性、直接力控制等研究。

1）以南海小型岛礁和台湾海峡为中心的海域检测/侦察/打击作战：发生突发事件时，可变涵道飞行器可从狭小岛屿和海峡短距起降并快速赶赴事发区域，并可借助50km/h的超低最小飞行速度及4h的较长留空时间，对行驶中的船只进行长时间跟踪监视，以小型岛礁为中心支点，对周边800km内海域开展检测/侦察/打击作战任务。

2）战时破损机场跑道起降，突发灾害抢险救灾：在战争或自然灾害期间，机场跑道和地面交通网络受损，目前仍依赖直升机开辟空中通道，若该短距起降飞行器投入使用，其短距起降性能可以满足恶劣场站条件下的起降要求，同时其在最大飞行速度上相对于直升机具有显著优势，能够实现快速响应。

3）复杂山地地形作战：在高原山地等战场作战时，战场空气稀薄、空域环境恶劣、跑道条件简陋，变涵道飞行器由于具有短距起降、宽速域巡航等优势，可在传统构型飞行器无法适用的战场前沿部署，借助其设备搭载、长时间留空等能力执行侦察、打击、预警任务。

团队成员：陈树生、王玉荣、张振刚、姜权峰、李祚泰、刘衍旭、李沛繁、贾苜梁、李猛、高正红 陈树生：项目负责人，西北工业大学，副教授，主要研究方向为空气动力学、气动布局设计、新概念飞行器设计及飞行动力学。主讲本科生课程飞行动力学和研究生课程高等飞行动力学；在新概念短距/垂直起降飞行器设计、先进气动布局设计、多模式飞行动力学建模、气动/运动/控制数值虚拟飞行技术等方面取得一定的研究成果，主持国家级、省部级及相关航空航天院所关键技术攻关等项目10余项；以第一作者/通讯作者在JCP、JSC、POF、AMM、HMT、CJA、航空学报等国内外重要期刊上发表学术论文30多篇，出版学术专著1部（一作），参与编制行业标准1项，获授权国家发明专利5项和软件著作权7项（一作），完成科技成果转化2项；指导学生获“互联网+”、“挑战杯”等国家级、省级竞赛金奖/银奖多项；担任《航空学报》“飞行器新概念气动布局设计”专栏执行主编、核心期刊青年编委、某专家组委员、ICMAE等多个国内外学术会议的分会主席和技术委员会成员；入选中国科协青年人才托举工程、大学生创业计划竞赛全省优秀指导教师、西北工业大学翱翔新星人才计划等。

项目研发过程前期团队购置的计算机部件及专用低值易耗品；本项目涉及大量气动数值计算，需使用高性能计算节点，支撑完成研究工作，约需使用1400小时的1000核CPU；支付给项目硕、博研究生和科研人员的劳务费用。

本项目总经费预算500万元，包括材料费140万、专用费20万、外协费150万、燃料动力费6万、事务费46万、管理费51万、工资及劳务费87万。

技术许可

 1. 深度结合空军实际需求，参与空军项目完成孵化 当前国际和地区形势正经历深刻复杂的变化，其中的不稳定、不确定因素明显上升：美国企图挑起新“冷战”、台湾当局甘当“马前卒”、印度持续故意制造边境摩擦、俄乌爆发军事冲突……为破解目前美国对我国东南沿海方向形成的包围态势，我国正在全力打造一岛链区域绝对控制、二岛链范围有效拦截、三岛链远程战略威慑的作战能力，同时也对空军航空装备提出了新的要求。 短距/垂直起降飞机是空军主要航空装备类型，是新一代空军装备体系建设的重要支撑。本作品超短距起降及高效高速巡航的特点使其具有大型特种飞行器改装潜力；其对跑道条件要求低，能跟随前沿部队部署和攻击，实现对前方的快速支援响应；同时能在高原山地、野战机场等恶劣空域、场站条件下起降，借助其设备搭载、留空能力执行侦察、打击甚至预警任务。本作品可实现与空军需求的紧密结合，有力提高空军短距/垂直起降机飞行性能和作战效能，在未来短距/垂直起降飞机研发中走出独立自主、创新发展的道路。

 2. 开展民用无人机公司深入合作，实现军民有效融合 军民融合是当前国家发展战略之一。军民融合可以充分发挥军民用资源的各自优势，实现资源共享，优化资源配置，拓宽发展渠道，推动国防建设与经济建设的相互促进、共同发展。 短距起降可变涵道机翼无人机具有明显的构型优势：较常规固定翼无人机对起降场地要求更低、适用场景更广；较常规直升机飞行速度更快、完成任务更为迅速。基于以上优势，本作品可与民用无人机公司开展深入合作，发展环境保护、农业植保、航空拍摄、空中监测、灾害救援、物流运输等多领域应用场景，实现军品向民品的有效拓展。