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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
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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。
- @8 R4 ?4 O' ], X/ l  z6 _+ E. j5 R4 b0 [+ ?7 K0 h5 Q7 h! o
这个设计的特点在于结合了好几个不相干的设计。/ O0 p; H2 l2 w: L
+ J4 Q, f5 y( ?. M; E
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。
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3 ^9 c+ b+ C/ B" Q, D! P, e+ W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。
8 L: a' V* m) y1 m. h+ j/ a4 s
5 c3 O$ V* C8 H( l. V/ e% r6 g# ~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。
0 P+ J6 m* S) H
! \0 }/ d8 `( }0 Y2 g& k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。
+ ^1 c1 K9 E. x, I1 C& H! K  f9 \8 o+ O
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。) e) d' K4 o/ w+ `' F! o7 l. J
4 S, Q1 n: c: N
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。
1 i' C) x; Y. c/ P. Z" y& X9 A( k; n6 }, X- |
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。
* u. c; K- g( ]: }1 h
. c7 B4 Q7 A7 ^9 Q8 y& h, v+ `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。" v( [+ V2 N6 h7 S3 V- d, X
% ?  J$ }9 N; z- U8 n" i
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。5 s" }9 _* J. Q6 t
" Z. ?$ a  F- l- w- L. u  o
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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    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。
    1 S2 O) r8 m9 [" n. c由于具体参数没有,相信已经有人在优化设计。
    : e- I4 D+ i; y6 f# A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。
    " ?- U& H' y$ j# R: z1 ]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
    " z3 f; O$ ?; c# n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。
    8 _) G! _1 k- D由于具体参数没有,相信已经有人在优化 ...

    & g& b4 }/ D2 l2 l2 ]0 |4 ^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
    # u  ?4 H/ O, l现在无人机的一个缺点是速度慢,这双翼构型不是更慢了?
    ' E8 T- o2 K( b0 d; I
    肯定的,不会比多旋翼快多少,只是长航时而已。
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