CN2646044Y - 无人驾驶飞机气动布局结构 - Google Patents
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Abstract
一种无人驾驶飞机气动布局结构，机身采用了大展弦比悬臂式上单翼、双尾撑、“A”形尾翼及短舱式机身的气动布局形式，机翼分为三段，中翼为矩形翼，两个外翼为梯形直机翼，本实用新型的气动布局结构具有良好的稳定性和操纵性，结构简单，重量轻，便于更换部件，拆卸和运输。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种小型多用途无人驾驶飞机气动布局，属于航空领域。
背景技术：
无人机气动布局设计内容包括气动布局形式的选择、机翼设计、机身设计、尾翼设计和气动操纵面设计。无人机的气动布局直接影响无人机的飞行性能，如航时、航程、飞行速度、高度和有效载荷等。无人机气动布局具有高升阻比、良好的操纵性和稳定性。在气动布局设计过程中，还对无人机总体设计进行均衡考虑，主要方面如下：
(1)气动布局对动力系统和机载设备的影响；
(2)气动布局对机体结构设计与加工工艺要求；
(3)气动布局应满足飞行控制对无人机操纵性和稳定性的需求。
(4)无人机的外形尺寸应满足机载设备的安装使用要求。
发明内容：
本实用新型的目的在于满足某型无人机的性能指标及使用要求，从而提供一种无人驾驶飞机气动结构，利用工程估算结果进行气动布局的选型工作，初步确定该机外形尺寸。采用缩比模型进行自由飞实验，对气动布局进行定性研究，并通过样机飞行试验最终确定气动外形。
本实用新型的目的是通过如下方式实现的：
机身采用了大展弦比悬臂式上单翼、双尾撑、“A”形尾翼及短舱式机身的气动布局结构(见图1)，机翼分为三段，中翼为矩形翼，两个外翼为梯形直机翼，便于模块化结构设计和加工。从机翼压力分布考虑，机翼平面形状接近椭圆形，压力分布比较合理，诱导阻力小。从结构强度考虑，机翼展弦比不应太大，根据经验机翼展弦比分布比λ＝10～12之间较合适。无人机主要飞行状态是平飞，不做复杂的机动飞行，为提高气动效率，增加升阻比，减少油耗，采用高升力翼型，机翼选用GAW-2翼型。为减小阻力，尾翼翼型采用NACA0010。
本实用新型具有如下优点：
飞行试验结果表明，该无人机的气动布局具有良好的稳定性和操纵性，全机的升阻比大于10，气动布局具有较高的纵向和横侧向静稳定性，即当无人机横侧向受到扰动时，具有自动恢复到水平飞行姿态的趋势；以45°下滑角俯冲时，能够自动拉起。
该结构的优点是：采用推进式螺旋桨，不影响机载任务设备的工作；发动机及燃油箱安装在无人机重心附近，使重心位置受油量变化影响小；简化机身加工工艺，减轻结构重量；有利于无人机采用模块化结构设计，便于更换部件，拆卸和运输。
附图说明：
图1是本实用新型外形图；
图2是本实用新型构架布局图；
图3、图4、图5是本实用新型主、侧、俯视图。
在图1中：91)机身；(2)外翼；(3)尾翼；(4)发动机；(5)尾杆；(6)中翼；(7)起落架。
具体实施方式：
本实用新型在气动布局设计过程中进行了多次飞行试验，根据飞行试验结果对气动布局进行了调整，并最终确定无人机的外形尺寸如下：
全 长： 1.655m
全 高： 0.578m
机翼尺寸：
翼 展： 2.88m
翼面积： 0.79m2
展弦比： 10.5
后掠比： 中翼0°，外翼0°
上反角： 中翼0°，外翼5°
安装角： 2°
翼 型： GAW-2
外翼尖弦： 0.213m
尾翼尺寸：
展 长： 0.9m
弦 长： 0.165m
后掠角： 0°
下反角： 37.5°
展弦比： 5.5
安装角： 0°
翼 型： NACA0010
机身尺寸：
全 长： 1.135m
最大高度： 0.30m
最大宽度： 0.20m
其它相关尺寸，如图2标注。
根据气动力计算结果对该气动布局进行了设计，并采用了满足几何相似、动力相似原则的缩比模型进行遥控飞行试验，并根据飞行情况对气动布局进行了调整。最终的样机飞行试验结果表明，全机纵向和横侧向期待数据计算结果与飞行试验现象比较吻合，无人机气动布局具有良好的稳定性和操纵性。
通过以上的计算和试验，无人机气动布局的空气动力总体设计结果为：
巡航状态雷诺数 Re＝1.05×106
最大升力系数 1.5
全机总阻力系数 0.02～0.12
全机最大升阻比 11.5
全机焦点 48％bA
全机重心位置 30～37％bA
Claims (1)
1、一种无人驾驶飞机气动布局结构，其特征在于：机身采用了大展弦比悬臂式上单翼、双尾撑、“A”形尾翼及短舱式机身的气动布局结构，机翼分为三段，中翼为矩形翼，两个外翼为梯形直机翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200320102412 CN2646044Y (zh) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | 无人驾驶飞机气动布局结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200320102412 CN2646044Y (zh) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | 无人驾驶飞机气动布局结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2646044Y true CN2646044Y (zh) | 2004-10-06 |
Family
ID=34304991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200320102412 Expired - Lifetime CN2646044Y (zh) | 2003-10-29 | 2003-10-29 | 无人驾驶飞机气动布局结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2646044Y (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103287569A (zh) * | 2013-05-15 | 2013-09-11 | 西北工业大学 | 非跑道场地起降和可悬停的升推式大尺度太阳能无人机 |
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2003
- 2003-10-29 CN CN 200320102412 patent/CN2646044Y/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20131029 Granted publication date: 20041006 |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Xie Lidong Document name: Notification of Expiration of Patent Right Duration |