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[武器展望] 双飞翼垂直起落固定翼无人机

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 楼主| 发表于 2023-11-20 05:30:42 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 晨枫 于 2023-11-19 18:59 编辑 ( {+ x' O1 z7 {, W8 [% o8 r

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$ ~, w1 Q) \1 S) V' ]0 d7 F, b0 q  K/ i7 D, u1 V

/ S  x8 t7 h" A4 I/ i+ R' L) e/ [3 L# B6 y3 N: y/ g
; i% ^* c3 v( r& y: B# R2 ?

' h9 R5 G# G( z' W- ~ 2 N* B4 X& `1 J2 L
6 `0 _5 D$ y2 y3 f
在深圳的第25届中国国际高新技术成果交易会上,长春光机所推出独特的双飞翼垂直起降固定翼无人机。可以在零下 40℃、海拔 5500 米,以及在 7 级强风中正常起降,起飞重量为50公斤级,可携带17-18公斤载荷,续航时间4小时。  N  G, B. I7 S; D3 `! n

' x& r9 E' a0 c这个设计的特点在于结合了好几个不相干的设计。
, C, a/ `; Z3 ]* D( j9 Y
  s9 U# q" r8 u$ `飞翼的特点是:所有结构都用于产生升力,所以具有最高的气动效率。0 M1 |/ d  V3 }- q/ ?( M

& C% d0 T, Y7 k: W& q8 u: f1 v! K双翼机的特点是具有特别高的升力,特别适合短距起落,但在这里实际上没有用到,采用双翼只是提供四支点,便于稳定落地。
. }# T5 j2 A1 C( o' x( r+ Q) F; F( m6 g5 J; N9 @7 J$ ]
底坐式(tail sitter)是很特别的垂直起落飞机设计。在起飞和着陆时,机头朝天,机尾冲地,发动机推力产生直接升力;一旦升空,转入平飞,成为正常的固定翼飞机。
/ ?& t# f( e0 t5 o) y1 u
* F' t: d# h: x, x1 r/ b3 l四旋翼可产生垂直升力和提供飞行控制,并在平飞中提供前飞动力,但平飞阻力大,续航时间大大低于同级别固定翼飞机。. y2 f3 T2 @: L1 r1 O2 i7 U

1 |& ?- L: @: D& Q9 i双飞翼把这些特点一锅煮,而且用四旋翼回避了飞翼俯仰控制力矩短的问题,很有创意,但也有绕不过去的问题。" k& f2 A. p7 Z

& E, y- u5 D7 d7 B3 {. V" B飞翼要容纳有效载荷,必须足够肥厚,对于这样小的无人机,显然不现实。固定翼的巡航阻力小,但双翼机阻力大增,把固定翼的优点抵消好多。如果利用上下翼之间的空间作为水滴形载荷舱,可以解决载荷空间问题,载荷舱本身也可作为上下翼之间的连接结构,但阻力会进一步增加,使得双飞翼实际上成为无尾翼双翼机,难以兑现飞翼的好处。) m' o1 G# L2 x& W- p
' c$ d" i8 Z* {3 E" y: Z8 ?7 U
双飞翼在理论上可以直接用翼尖(或者翼尖支架)作为起落架,但这需要双翼具有很大的间距,很长的翼间支柱带来很大的重量、阻力代价。所以这里索性不费这个事,在双飞翼上另外加装了四立柱支架,避免直接用翼尖支架带来的纵向不稳定问题。/ q" l, h" L! R, e! N7 p+ H$ Y" q
: Y/ s+ \. [1 E$ W
要是再大胆一点,上翼向前平移,下翼向后平移,上翼的下洗气流冲刷下翼,增加升力。四立柱支架长度当然要相应调整,以保持在地面的平衡。+ \9 p+ V& s( i' E, M# ]& {6 p9 N
# K3 R  q* B# s' Q, H
这依然是很有意思的创意。要是用中央水滴形载荷舱直接连接上下翼,在翼展中段用更细、更加符合气动要求的支柱加强上下翼的刚性,可能更加有效。更进一步,加长中央水滴体,向前延伸,安装鸭翼,连俯仰控制问题也解决了,不过升力中心和重心的关系不大好办。
+ A: c' b4 _" @+ l
- U2 z) M& @6 P7 G3 d最重要的是,中国已经进入无人机自由王国了。

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    沙发
    发表于 2023-11-20 07:18:37 | 只看该作者
    电动与无人两个特点决定了这种飞行器可以开各种脑洞来设计,自由度增加了很多。
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  • TA的每日心情
    慵懒
    半小时前
  • 签到天数: 2997 天

    [LV.Master]无

    板凳
    发表于 2023-11-20 08:08:13 | 只看该作者
    这种设计,如果作为一种长航时的监控设备,应该是个比较好的结构。3 n4 U; `5 x& u! n
    由于具体参数没有,相信已经有人在优化设计。9 E, M/ P; U: J& E- J4 v
    毕竟一个项目量产意味着另一个的试产测试和另另一个的立项研究。" ^$ D9 N, ~" d  x8 j
    否则相关人员哪里有饭吃。
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    该用户从未签到

    地板
     楼主| 发表于 2023-11-20 08:53:12 | 只看该作者
    料理鼠王 发表于 2023-11-19 18:087 I. \" P/ e. [* m0 d* z2 C
    这种设计,如果作为一种长航时的监控设备,应该是个比较好的结构。
    $ e) i9 R3 J) D# P3 {, l由于具体参数没有,相信已经有人在优化 ...

    9 j6 \& A6 u% f8 _, `也就这用途了。
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  • TA的每日心情
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    [LV.10]大乘

    5#
    发表于 2023-11-21 00:51:43 | 只看该作者
    现在无人机的一个缺点是速度慢,这双翼构型不是更慢了?
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    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2023-11-21 01:04:02 | 只看该作者
    潜水员 发表于 2023-11-20 10:51
    , Q" R7 B) O& y3 _  }) l- c现在无人机的一个缺点是速度慢,这双翼构型不是更慢了?

    8 e$ @, H" _& J肯定的,不会比多旋翼快多少,只是长航时而已。
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