双飞翼垂直起落固定翼无人机

晨枫

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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。

% s* q4 l9 v: ]& v这个设计的特点在于结合了好几个不相干的设计。

" ^  B$ ^3 T  d+ R/ s4 f% F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。

6 ~& @& a' M, q  `- i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 ^  S- z3 [- u! n6 b( O4 e, T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。

; f* G0 c( D  [+ V. s% 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。

. S) C$ b9 w- r4 _6 O) x( X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。
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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。

, \' y+ Q" I$ M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。
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% e+ F9 e5 w* \& {+ H' G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。

+ G; @) x7 {& p3 R& w. z! Y3 N7 f, N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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5 v- u' s; A" C3 m. y! Q* q& q最重要的是，中国已经进入无人机自由王国了。

鳕鱼邪恶

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。

料理鼠王

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。
$ d% a2 ?5 X7 R- E# ]& q由于具体参数没有，相信已经有人在优化设计。
5 n) m- L) r- X5 {- l* H+ f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。
否则相关人员哪里有饭吃。

晨枫

料理鼠王 发表于 2023-11-19 18:08
+ p+ N! @+ G0 Y6 R. j( j9 e& l7 A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。
由于具体参数没有，相信已经有人在优化 ...

9 \9 F0 L- ?$ }% M也就这用途了。

潜水员

现在无人机的一个缺点是速度慢，这双翼构型不是更慢了？

晨枫

潜水员 发表于 2023-11-20 10:51
" V5 E: M2 a; ~7 h! _$ r7 j7 `现在无人机的一个缺点是速度慢，这双翼构型不是更慢了？

6 V" Z# [1 V! D7 a肯定的，不会比多旋翼快多少，只是长航时而已。