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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
 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
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2 y9 F% O- h# w8 q: E6 B, Z7 d- e4 q# s8 u
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。0 ]- U4 ?' o! g( `. g8 N
: k. x* l+ n$ G/ p; \
这个设计的特点在于结合了好几个不相干的设计。
2 f1 P: W% S# y
  o' T8 d! Y1 Z. ?* q5 A/ L  t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。
9 P" r$ r) h0 r4 @  c, S
4 A% T0 @) l5 p7 {6 m% w: M8 O2 O1 D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。
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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。
" G: d5 Z+ W1 Y5 X. i/ ~8 A* s) Q
1 Z) C1 x7 Z1 G+ }/ ^% G$ v6 y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。
' P& R2 j1 x1 i
0 n9 R8 d" P* r7 u3 Z  w' r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。
8 z, B6 s6 O7 I
* `" r6 X- D& L6 v7 w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。
9 L7 H9 v% a5 C+ Z3 Y5 e1 @6 u! U) C* X5 @3 _  z& f
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。
3 l) i0 L/ c+ F* a/ u2 w' O, {# P  @! M/ ~1 n
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。
8 ~3 v( W! I4 f1 x6 m' X5 x
0 S1 m# W, p  E, }) h6 T6 k# M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。
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  B$ O. ^8 k( S$ |最重要的是,中国已经进入无人机自由王国了。

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    开心
    2025-5-12 23:57
  • 签到天数: 300 天

    [LV.8]合体

    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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    2025-6-30 08:53
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    [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。
    ) X: C2 S. P+ _5 d8 s7 p由于具体参数没有,相信已经有人在优化设计。
    . j2 N* u6 Q/ M1 |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。
    3 P3 \! V) i0 e; n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 18:08' g( C, n6 O* ?8 ]
    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。/ L0 i8 R/ c$ _, I+ u
    由于具体参数没有,相信已经有人在优化 ...
    4 \3 a% p/ d* D% c. G+ y! h
    也就这用途了。
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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. b) O* {; W  }2 k! P) S5 Q* V+ [+ I
    现在无人机的一个缺点是速度慢,这双翼构型不是更慢了?
    ' s7 K1 |3 \( N. m
    肯定的,不会比多旋翼快多少,只是长航时而已。
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