CN211364907U - 一种低速无人机气动布局 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低速无人机气动布局，包括机身、机翼、小翼、平尾、垂尾等；机身的前机身设有鼓包，安装光电吊舱、雷达、空速管、前起落架等设备，中央机身连接机翼、装载燃油、安装后起落架，尾部机身连接平尾、垂尾、动力设备；机翼为前缘后掠，后缘平直的梯形机翼，包括机翼结构体、副翼、襟翼，襟翼在靠近机身一侧，机翼可外挂载荷；小翼包括上小翼、与下小翼，连接于机翼末端，翼型同机翼采用相同的层流翼型；平尾与垂尾形状同机身相同，前缘后掠角略大于机翼，采用对称翼型。本实用新型采用常规布局，气动特性好，采用了小翼设计，增加飞机航程，尾推方式，不遮挡机头设备视野，可用于形成性能优异的长航时无人机平台。
Description
技术领域
本实用新型涉及无人机气动布局设计领域，具体来说是一种低速无人机气动布局。
背景技术
无人机是一种靠无线设备遥控或者预装在自身的控制程序遥控的无人飞行器，应战争需求于20世纪20年代诞生。无人机作为一种新型的空中力量，由于无人机上不直接搭载人员，适用于执行高危险性任务。不需要安装生命保障系统，大大减小了无人机的尺寸、整体重量、制造成本、维护费用。军事领域与民事领域的广泛应用也加深了对高性能无人机的需求。
固定翼无人机的气动布局是指机身、机翼、尾翼等不同的气动力承力面的安排型式，是空气动力的总体设计，按照设计要求和使用要求进行协调与权衡，实现最佳的总体布置型式。气动布局的设计作为无人机设计过程中至关重要的环节，对无人机的气动性能、结构特征、飞行品质、使用维护等方面有重大影响。
常规气动布局的无人机是目前广泛采用，技术最为成熟，设计经验和知识储备最为丰富的布局型式。但是对于静稳定的常规布局而言，水平尾翼在控制俯仰时会产生负升力，降低了全机升力，进而增加油耗，缩短航程；同时平尾处于机翼的下洗区，会影响平尾效率。
实用新型内容
本实用新型针对上述问题，提出一种无人机气动布局，采用了小翼设计，增加飞机航程，使用尾推方式，不遮挡机头设备视野，可用于形成性能优异的长航时无人机平台。本实用新型的技术方案如下：
一种无人机气动布局，包括机身、机翼、小翼、平尾、垂尾等。机身由内部装载确定其外形，包括前机身、中央机身、后机身三段，前机身设有鼓包可以放置光电吊舱、雷达、空速管、前起落架、其他航电等设备；中段机身与机翼连接，内部放置燃油箱，下方用于安装主起落架；后机身连接平尾和垂尾，尾部用于安装动力设备。
机翼为后缘平直、前缘后掠角在10°到15°之间梯形机翼，采用层流翼型，相对厚度在10%到14%之间，包括机翼主体、襟翼、副翼。机翼为主要升力产生体，左右襟翼同步偏转，在无人机起飞过程中增加升力，在降落滑跑中增加阻力，起到缩短起降距离的作用，副翼差动，用于控制无人机滚转运动。
小翼包括上小翼和下小翼，连接于机翼梢部，采用翼型与机翼相同，上小翼与机翼展向夹角为70°到75°，占机翼梢部弦长的2/3，下小翼为55°到60°，占机翼梢部弦长的1/3。
平尾与垂尾形状相同，采用相对厚度为8%到12%的对称翼型，尾翼的前缘后掠角大于机翼的前缘后掠角，以免造成尾翼先失速，前缘后掠15°到20°，后缘平直。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1)采用了翼梢小翼，通过小翼本身所诱导的洗流抵消机翼翼梢自由涡的强度，从而使机翼的诱导阻力下降，增加航程；
2)尾翼前缘比机翼前缘后掠角大，保证机翼失速前一直具备操控能力；
3)该气动布局便于挂载设备，形成较好的无人机挂载平台。
附图说明
图1为本实用新型总体布局示意图
图2为本实用新型正面示意图图
图3为本实用新型侧面示意图
图4为本实用新型机翼与小翼示意图
图5为本实用新型平尾与垂尾示意图
图6为本实用新型安装设备示意图
其中，1、机身；2、机翼；3、小翼；4、平尾；5、垂尾；101、前机身；102、中央机身；103、后机身；201、机翼主体；202、襟翼；203、副翼；301、上小翼；302、下小翼；401、平尾主体；402、升降舵；501、垂尾主体；502、方向舵。
具体实施方式
下面通过具体实施例，并结合附图对本实用新型的优选方案作进一步具体的说明。
如图1到图5所示，一种低速无人机气动布局，其特征在于：包括机身1、机翼2、小翼3、平尾4、垂尾5等。机身1由内部装载确定其外形，包括前机身101、中央机身102、后机身103三段，前机身设有鼓包可以放置光电吊舱、雷达、空速管、前起落架、其他航电设备；中段机身102与机翼2连接，内部放置燃油箱，下方用于安装主起落架；后机身103连接平尾4和垂尾5，尾部用于安装动力设备。
机翼2为后缘平直、前缘后掠角在10°到15°之间梯形机翼，采用层流翼型，相对厚度在10%到14%之间，包括机翼主体201、襟翼202、副翼203。机翼2为主要升力产生体，左右襟翼202同步偏转，在无人机起飞过程中增加升力，在降落滑跑中增加阻力，起到缩短起降距离的作用，副翼203差动，用于控制无人机滚转运动。
小翼3包括上小翼301和下小翼302，连接于机翼2梢部，采用翼型与机翼2相同，上小翼301与机翼2展向夹角为70°到75°，占机翼2梢部弦长的2/3，下小翼302为55°到60°，占机翼2梢部弦长的1/3。
平尾4与垂尾5形状相同，采用相对厚度为8%到12%的对称翼型，前缘后掠15°到20°，后缘平直，包括各自主体与舵面，控制航向与俯仰。
如图6所示，本实用新型可用于形成一款小型的察打一体无人机，机头前方安装空速管，用于测量大气动压和静压，进而解算空速、飞行高度、迎角和侧滑角；机头下方安装光电吊舱，根据侦察要求可安装光电摄像相机、红外热像仪、激光测距机等侦察设备；采用前三点方式的可收放起落架，吸收滑跑中的颠簸、降落时的冲击能量，同时在飞行中收入机身1内减少阻力，增加航程；机翼2左右各加装小型航空制导炸弹，形成打击能力，以该气动外形为主体，形成的察打一体无人机具有结构紧凑，灵活机动，航时长等优点。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种低速无人机气动布局，其特征在于：包括机身（1）、机翼（2）、小翼（3）、平尾（4）、垂尾（5）；
所述机身（1）为主要安装载体，包括前机身（101）、中央机身（102）、后机身（103）三段；前机身（101）设有鼓包，用于安装光电吊舱、雷达、空速管、前起落架、航电设备；中央机身（102）用于连接机翼（2），装载燃油，安装后起落架；后机身（103）用于连接平尾（4）、垂尾（5）和安装动力设备；机翼（2）上单安装，形状为前缘后掠、后缘平直的梯形，包括机翼主体（201）、襟翼（202）、副翼（203），机翼主体（201）与中央机身（102）连接，襟翼（202）安装位置靠近机翼（2）梢部，副翼（203）安装位置靠近机翼（2）根部；小翼（3）包括上小翼（301）、下小翼（302），安装于机翼（2）梢部；平尾（4）包括平尾主体（401）与升降舵（402），升降舵（402）安装于平尾后缘；垂尾（5）包括垂尾主体（501）与方向舵（502），方向舵（502）安装于垂尾后缘。
2.按照权利要求1所述的一种低速无人机气动布局，其特征在于：采用平尾（4）和垂尾（5）安装于后机身（103）的布局，由活塞发动机带动尾部安装的动力螺旋桨作为动力。
3.按照权利要求1所述的一种低速无人机气动布局，其特征在于：所述机翼（2）采用层流翼型，具有较高的升力系数和较高的升阻比，前缘后掠角在10°到15°，襟翼（202）用于增加最大升力系数，提高无人机的起降和机动性能，副翼（203）用于控制飞机滚转。
4.按照权利要求1所述的一种低速无人机气动布局，其特征在于：所述的小翼（3）采用翼型与机翼（2）相同，上小翼（301）与机翼展向夹角为70°到75°，占机翼（2）梢部弦长的2/3，下小翼为55°到60°，占机翼（2）梢部弦长的1/3，起到诱导洗流抵消机翼（2）翼梢自由涡的强度，减少诱导阻力的作用。
5.按照权利要求1所述的一种低速无人机气动布局，其特征在于：平尾（4）与垂尾（5）采用相对厚度为8%到12%的对称翼型，尾翼的前缘后掠角大于机翼（2）的前缘后掠角，以免造成尾翼先失速，前缘后掠角为15°到20°。
6.按照权利要求1所述的一种低速无人机气动布局，其特征在于：无人机飞行时，起落架需收放。
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| CN201922326589.5U CN211364907U (zh) | 2019-12-23 | 2019-12-23 | 一种低速无人机气动布局 |
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| CN (1) | CN211364907U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113200149A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-03 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | 一种基于进气道的固定翼无人机承力结构 |
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2019
- 2019-12-23 CN CN201922326589.5U patent/CN211364907U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN113200149B (zh) * | 2021-05-18 | 2023-04-11 | 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所 | 一种基于进气道的固定翼无人机承力结构 |
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