CN112478127A - 一种具有几何扭转结构的飞翼无人机 - Google Patents

一种具有几何扭转结构的飞翼无人机 Download PDF

Info

Publication number
CN112478127A
CN112478127A CN202011402341.3A CN202011402341A CN112478127A CN 112478127 A CN112478127 A CN 112478127A CN 202011402341 A CN202011402341 A CN 202011402341A CN 112478127 A CN112478127 A CN 112478127A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wing
torsion
aerial vehicle
unmanned aerial
fuselage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202011402341.3A
Other languages
English (en)
Inventor
王永恩
郭旺柳
刘晓冬
张沛良
何光洪
衣然
陈振龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Original Assignee
Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC filed Critical Shenyang Aircraft Design and Research Institute Aviation Industry of China AVIC
Priority to CN202011402341.3A priority Critical patent/CN112478127A/zh
Publication of CN112478127A publication Critical patent/CN112478127A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C1/06—Frames; Stringers; Longerons ; Fuselage sections
    • B64C1/068—Fuselage sections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/10—Shape of wings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C3/00—Wings
    • B64C3/36—Structures adapted to reduce effects of aerodynamic or other external heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C1/00—Fuselages; Constructional features common to fuselages, wings, stabilising surfaces or the like
    • B64C2001/0045—Fuselages characterised by special shapes

Abstract

本申请属于航空无人机结构技术领域，特别涉及一种具有几何扭转结构的飞翼无人机。本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，为了改善后掠翼翼尖过早出现分离而导致的力矩特性曲线出现上翘现象，同时也为了改善机翼沿展向的升力分布，在机翼转折处、翼尖处采用了几何扭转，通过不同扭转方案的风洞试验和仿真对比，获得了最优的扭转形式，翼根0°安装角，从机翼2与机身1的分离面至60％半展长位置的扭转角由0°逐渐扭转为‑3°，从60％半展长位置至翼尖3的扭转角由‑3°逐渐扭转为‑6°。本申请对于小展弦比大后掠飞翼无人机采用本申请的几何扭转分布可以有效控制气流沿展向的分布，抑制气流分离，降低阻力，提高升阻比，同时可保持较大的可控迎角范围。

Description

一种具有几何扭转结构的飞翼无人机
技术领域
本申请属于航空无人机结构技术领域，特别涉及一种具有几何扭转结构的飞翼无人机。
背景技术
飞翼无人机采用小展弦比大后掠布局形式，展弦比一般小于传统布局，翼尖诱导涡十分显著，机翼环量分布较大的偏离理想椭圆形分布，诱导阻力较大。
目前对降低诱导阻力较有效的方法有：增加展弦比、对机翼扭转进行优化、加装翼梢小翼等翼尖装置等。但飞翼布局的展弦比偏小，一味增大展弦比会带来气动弹性及结构等方面的问题，多数飞翼无人机对隐身的要求很高，翼尖装置不利于隐身要求。沿翼展成合理的几何扭转分布是改善环量分布的有效手段，但对于飞翼小展弦比大后掠飞机气动中心一般在重心偏后位置，对于不同迎角作用效果略有不同，扭转较小时可表现出对小迎角设计点时降低诱导阻力有明显作用，扭转较大时主要对推迟俯仰力矩上仰点效果略好，但会导致升力下降和抬头力矩增大，甚至过渡的扭转会引起零阻的增加，因此扭转参数的选取需考虑升阻比、可用升力和可用迎角范围等要素进行综合设计，且不同类型飞翼布局对扭转的要求不同，合理的几何扭转分布选取难度较大。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种具有几何扭转结构的飞翼无人机，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种具有几何扭转结构的飞翼无人机，所述飞翼无人机包括机身以及设置在机身两侧的机翼，还包括：设置在对应侧机翼上的翼尖，其中，
从机翼与机身的分离面至60％半展长位置的扭转角由0°逐渐扭转为-3°；
从60％半展长位置至翼尖的扭转角由-3°逐渐扭转为-6°。
可选地，机身投影面积占全机投影面积的48％～60％。
可选地，对称面剖面翼型相对厚度为12％～19％。
可选地，机身左后缘与右前缘在水平投影平面内平行，机身右后缘与左前缘在水平投影平面内平行。
可选地，外翼后掠角与机身后掠角一致，均为50°～60°。
可选地，外翼稍根比为0.2～0.3。
可选地，全机毛展弦比为2.3～3.3。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，可以有效控制气流沿展向的分布，抑制气流分离，降低阻力，提高升阻比，同时可保持较大的可控迎角范围。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的具有几何扭转结构的飞翼无人机飞翼布局示意图；
图2是本申请一个实施方式的具有几何扭转结构的飞翼无人机飞翼布局平面示意图；
图3是本申请一个实施方式的具有几何扭转结构的飞翼无人机几何扭转沿展向分布示意图。
其中：
1-机身；2-机翼；3-翼尖。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1至图3对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种具有几何扭转结构的飞翼无人机，该飞翼无人机包括机身1以及设置在机身两侧的机翼2，还包括：设置在对应侧机翼2上的翼尖3。
具体的，本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，从机翼2与机身1的分离面A至60％半展长位置B的扭转角由0°逐渐扭转为-3°；从60％半展长位置至翼尖3的扭转角由-3°逐渐扭转为-6°。
在本申请的一个实施方式中，机翼、机身进行融合设计，无垂尾以及平尾。机身投影面积占全机投影面积的范围是48％～60％，对称面剖面翼型相对厚度为12％～19％，机身1左后缘与右前缘在水平投影平面内平行，机身1右后缘与左前缘在水平投影平面内平行；外翼后掠角与机身后掠角一致，均设置为50°～60°，外翼稍根比0.2～0.3，全机毛展弦比(按飞机展长和投影面积计算)为2.3～3.3，全机平面形状如图2所示。
本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，为了改善后掠翼翼尖过早出现分离而导致的力矩特性曲线出现上翘现象，同时也为了改善机翼沿展向的升力分布，在机翼转折处、翼尖处采用了几何扭转，通过不同扭转方案的风洞试验和仿真对比，获得了最优的扭转形式，翼根0°安装角，从机翼2与机身1的分离面至60％半展长位置的扭转角由0°逐渐扭转为-3°，从60％半展长位置至翼尖3的扭转角由-3°逐渐扭转为-6°，扭转沿展向具体分布如图3所示。
本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，对于小展弦比大后掠飞翼无人机采用本申请的几何扭转分布可以有效控制气流沿展向的分布，抑制气流分离，降低阻力，提高升阻比，同时可保持较大的可控迎角范围。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种具有几何扭转结构的飞翼无人机，所述飞翼无人机包括机身(1)以及设置在机身两侧的机翼(2)，其特征在于，还包括：设置在对应侧机翼(2)上的翼尖(3)，其中，
从机翼(2)与机身(1)的分离面至60％半展长位置的扭转角由0°逐渐扭转为-3°；
从60％半展长位置至翼尖(3)的扭转角由-3°逐渐扭转为-6°。
2.根据权利要求1所述的具有几何扭转结构的飞翼无人机，其特征在于，机身投影面积占全机投影面积的48％～60％。
3.根据权利要求2所述的具有几何扭转结构的飞翼无人机，其特征在于，对称面剖面翼型相对厚度为12％～19％。
4.根据权利要求3所述的具有几何扭转结构的飞翼无人机，其特征在于，机身(1)左后缘与右前缘在水平投影平面内平行，机身(1)右后缘与左前缘在水平投影平面内平行。
5.根据权利要求4所述的具有几何扭转结构的飞翼无人机，其特征在于，外翼后掠角与机身后掠角一致，均为50°～60°。
6.根据权利要求5所述的具有几何扭转结构的飞翼无人机，其特征在于，外翼稍根比为0.2～0.3。
7.根据权利要求6所述的具有几何扭转结构的飞翼无人机，其特征在于，全机毛展弦比为2.3～3.3。
CN202011402341.3A 2020-12-04 2020-12-04 一种具有几何扭转结构的飞翼无人机 Pending CN112478127A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011402341.3A CN112478127A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种具有几何扭转结构的飞翼无人机

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011402341.3A CN112478127A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种具有几何扭转结构的飞翼无人机

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112478127A true CN112478127A (zh) 2021-03-12

Family

ID=74939719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011402341.3A Pending CN112478127A (zh) 2020-12-04 2020-12-04 一种具有几何扭转结构的飞翼无人机

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112478127A (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100123047A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Williams Aerospace, Inc. Blended Wing Body Unmanned Aerial Vehicle
US8061655B1 (en) * 2009-03-25 2011-11-22 The Boeing Company Aircraft configuration utilizing fuselage, wing, empennage, and exhaust flow control devices
CN202953169U (zh) * 2012-11-09 2013-05-29 北京航空航天大学 一种民用客机的新型匙形融合式翼梢小翼
CN203558201U (zh) * 2013-11-10 2014-04-23 贵航飞机设计研究所 一种飞机机翼
CN106628113A (zh) * 2017-01-16 2017-05-10 顺丰科技有限公司 翼身融合飞机
CN107472509A (zh) * 2017-07-31 2017-12-15 西安天拓航空科技有限公司 一种飞翼布局隐身无人机
CN108639339A (zh) * 2018-03-30 2018-10-12 彩虹无人机科技有限公司 一种无人机气动布局
CN110435873A (zh) * 2019-08-15 2019-11-12 西北工业大学 一种可巡航自配平的半翼身融合无尾式无人机翼型族
CN111959816A (zh) * 2020-07-15 2020-11-20 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种提高飞翼布局飞机高低速性能的气动设计方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100123047A1 (en) * 2008-11-14 2010-05-20 Williams Aerospace, Inc. Blended Wing Body Unmanned Aerial Vehicle
US8061655B1 (en) * 2009-03-25 2011-11-22 The Boeing Company Aircraft configuration utilizing fuselage, wing, empennage, and exhaust flow control devices
CN202953169U (zh) * 2012-11-09 2013-05-29 北京航空航天大学 一种民用客机的新型匙形融合式翼梢小翼
CN203558201U (zh) * 2013-11-10 2014-04-23 贵航飞机设计研究所 一种飞机机翼
CN106628113A (zh) * 2017-01-16 2017-05-10 顺丰科技有限公司 翼身融合飞机
CN107472509A (zh) * 2017-07-31 2017-12-15 西安天拓航空科技有限公司 一种飞翼布局隐身无人机
CN108639339A (zh) * 2018-03-30 2018-10-12 彩虹无人机科技有限公司 一种无人机气动布局
CN110435873A (zh) * 2019-08-15 2019-11-12 西北工业大学 一种可巡航自配平的半翼身融合无尾式无人机翼型族
CN111959816A (zh) * 2020-07-15 2020-11-20 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种提高飞翼布局飞机高低速性能的气动设计方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王虎峰等: "飞翼布局无人攻击机气动设计研究", 《航空计算技术》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103359277B (zh) 性能增强的小翼系统和方法
CN103552682B (zh) 一种飞翼与前掠翼联翼布局飞机
CN105083539B (zh) 翼尖装置
US11673653B2 (en) Wingtip device
US20070262205A1 (en) Retractable multiple winglet
CN104118556B (zh) 一种极低雷诺数高升阻比低速特殊勺型翼型
CN110435873B (zh) 一种可巡航自配平的半翼身融合无尾式无人机翼型族
CN102826216A (zh) 一种飞行器气动布局
CN108974326B (zh) 一种仿生波浪前缘翼梢小翼装置
CN203740120U (zh) 宽飞行包线变体飞行器的气动结构
CN203512021U (zh) 一种机翼
CN113562162A (zh) 一种改善飞机大迎角俯仰特性的机翼后缘襟副翼使用方法
CN202953169U (zh) 一种民用客机的新型匙形融合式翼梢小翼
CN112478127A (zh) 一种具有几何扭转结构的飞翼无人机
CN109677587B (zh) 一种可兼顾高低速飞行的斜置翼飞机的控制方法
CN104097763B (zh) 一种异形机翼翼型
CN202541831U (zh) 一种飞机小翼
CN115924059A (zh) 一种单后掠飞翼平尾融合气动布局飞机
CN210681131U (zh) 一种机翼结构
CN201647122U (zh) 一种飞行器气动布局
CN205366050U (zh) 一种固定翼无人飞行器
CN210793629U (zh) 直升机旋翼桨尖结构及旋翼
CN216969987U (zh) 一种固定翼无人机的翼梢小翼
CN202783771U (zh) 一种飞行器气动布局
CN207060374U (zh) 一种适于超音速飞行的小型飞机气动外形

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210312