“翼巡鲲影”水陆两栖智控运输机亮相，我国水上无人货运领域迎来新突破

近日，一项具有划时代意义的科技成果，“翼巡鲲影”——基于“WIG翼地效应”的水陆两栖智控运输机，正式亮相并完成了技术验证，这标志着我国在水上无人货运领域迈出了坚实的一步，为低空经济和立体交通网建设注入了新的活力。

图为实验剪影

在全球物流运输体系加速转型的背景下，交通行业各细分领域正通过技术创新与模式优化，全力提升运输效能。航空货运作为高效运输方式之一，其细分的支线货运板块中，大吨位、大航程的支线无人货运飞机正成为行业发展的新兴焦点，代表着提升运输效率、拓展物流网络覆盖的重要方向。然而，水上飞机货运领域现有产品普遍存在吨位小、航程短的问题，难以满足日益增长的水上快速运输需求，导致该领域发展明显滞后于陆地和空中货运。

为深入贯彻落实《国家综合立体交通网规划纲要》与低空经济发展战略，推进智能交通装备创新升级，中国民航大学联合相关科研团队成功研发出一款水陆两栖智控运输机。该产品创新融合水上飞机与地效飞行器的跨界构型设计，构建了双模态气动布局与智能航行控制体系，攻克了大吨位载货状态下飞行器重心稳定性与水面抗摇性技术难题，为水上快速运输提供了全新的解决方案。

该项目研发团队由中国民航大学交通科学与工程学院、航空工程学院、电子信息与自动化学院、空中交通管理的师生组成，他们充分发挥多学科交叉的优势，从气动外形优化、飞行控制系统集成到性能验证，构建了系统化设计和实现路径。在设计原理与分析方面，团队依据水上飞机最重要的三个性能——载重性能、低速飞行性能、起降性能对飞行器外形进行设计，采用串列翼布局，前翼为地效翼，展弦比小，机翼强度高，地面效应好；后翼为主翼，保证飞机可以到高空巡航，克服地效运输机不抗风浪的弊端。采用前2+后2发动机布局，前置发动机可倾转，在起飞和地效区巡航时可给地效翼提供托举气流；在高空巡航时倾转一定角度补足前翼缺少升力保证飞行器飞行稳定。

在关键技术突破方面，该项目展现了显著的创新性。首先，远距鸭翼耦合与动力增升的运输机布局优化，针对水上飞机起降性能要求高且大部分水上无人货运飞机载重能力小的问题，该项目提出远距鸭翼耦合布局与动力增升技术。倾转电机+地效翼+翼梢端板+海平面堆积气流托举飞行器实现快速短距起降，前后翼均产生正升力提高载重能力，前倾转电机和后差速电机均大大提升飞行器在水中和空中的机动性，此布局优化了运输机的能量效率，并增强了其在复杂环境下的适应性。飞机在地效区巡航相对高空巡航实际收益为升力增加10.2%，阻力减小为6.5%。其次，水陆两栖飞机断阶的流体动力学优化，针对水陆两栖飞机在水上起飞和巡航阶段的阻力问题，通过优化断阶的几何构型，并结合数值模拟方法，降低了水阻和气阻，提升了水上起飞效率和巡航性能。试验结果显示，起飞时断阶处最小负压为-30000pa，相对直断阶减阻率为8.8%。最后，基于多传感器融合和目标检测算法的智能避障系统，针对无人机在复杂环境下的避障难题，融合了激光雷达、相机和IMU等多传感器数据，并改进了YOLOv5目标检测网络模型，提高了无人机的自主飞行能力，并降低了操作风险。

在应用前景方面，该项目聚焦于中短途海上快速运输领域，精准适配琼州海峡、台湾海峡、渤海经济圈等关键海上物流通道。其独特的水上起降能力，突破传统运输对跑道的依赖，实现运输模式的革新。该飞行器的设计理念是从无人向有人、运货向运人的渐进式过渡，兼具灵活性与前瞻性。它以海上大载重、长航程无人货运飞机为发展目标，通过智能化、高效化的运输模式，填补海上支线物流的空白，进一步完善海陆空全地域物流产业链，为推动海上货运的智能化、高效化发展提供创新动力，助力构建现代化的立体物流运输体系。

图为木制机地面辅助滑跑起飞

图为3D打印机水上滑行验证

该项目的成功研发，不仅为我国低空经济领域装备智能化发展及新型交通体系建设提供了有力支持，也为全球水上无人货运领域的发展提供了新的思路和借鉴。随着技术的不断成熟和应用场景的不断拓展，该项目飞行器有望在全球物流运输体系中发挥重要作用，为人类的交通出行和物流运输带来更加便捷、高效、环保的解决方案。

来源：大学生云报  作者：朱慧恩

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