双飞翼垂直起落固定翼无人机

晨枫

: v! y( e( S. N$ Y5 @. [! G! a
5 `4 c5 c3 v/ v( k+ v# u

# h2 P! V( N* z8 }1 R* C

7 |2 U( ^$ e1 L" n. Q: s* V% ^+ u
; E% c  k/ U0 c4 Z' W3 `3 K

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。

这个设计的特点在于结合了好几个不相干的设计。

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。

3 J3 j  o& S$ g( q4 t" n! Y  \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。

4 C' H) A' h! ~1 k5 r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。
3 A3 \3 u5 a7 y7 T3 v* L$ u
# B* l' P6 W8 _; w; f4 g- D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。
  h7 x% C. ]6 X6 {! S. n- M
4 s! l! _* u9 x4 R/ n  L* 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。
9 H, P; ]: M( Y
) K! e+ }2 _* J" p. t6 A! a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。

& c' c* k! v6 V" r7 ^$ }: D# 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。
+ P# _7 r' b9 R9 r: Q% n
% h8 R0 V4 t" a) _: ^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。

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。

. w( S; Z: g  A0 X# J# X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。
3 p8 O- F! M& D9 m+ D0 f由于具体参数没有，相信已经有人在优化设计。
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
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 ...

5 x/ ?$ m) w4 |6 b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
# h# y+ I% A) m! q6 o3 y( K现在无人机的一个缺点是速度慢，这双翼构型不是更慢了？

肯定的，不会比多旋翼快多少，只是长航时而已。