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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 + I( b1 e8 S! c
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2 K0 j3 C! Z8 A2 h' M- @$ [& \4 @6 P2 m, q4 y
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。, \+ z9 F6 ~& @9 Y4 G" t0 d
' \0 C- g( y% T. D6 _
这个设计的特点在于结合了好几个不相干的设计。7 L' n9 @6 l% C0 ]% T6 b
3 ?; y+ @0 O; d
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。
: i! t4 _( y, Z6 b% k4 T
9 C+ }; u! v/ G- [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。( r& s* r, V! N8 [* G- y
! A7 d* l' Z6 a( p
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。
! P% e& A* |* D" P' t9 U" Q/ x+ ?. }! I6 S) C  v  F5 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。. ^+ f. y+ R' n1 D% d5 b6 L
; ^& ^# }' F- D; a* N/ |
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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! Q, m  L4 j' c3 @! [3 v2 u3 D+ e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。2 t2 U) t0 `# {+ ?
/ G  B, Q3 |- a, B+ w- O
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' u' @& g7 i6 \9 F6 [, ]7 Z6 J9 p) j
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。
6 d# Y1 g& A) Y- ]& j+ u/ r) {$ e% z$ a- E0 D6 G
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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2 k( o5 o2 _, X" p最重要的是,中国已经进入无人机自由王国了。

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  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-2 01:41
  • 签到天数: 298 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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  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 07:59
  • 签到天数: 2915 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。
    4 m# S" a  `9 R) V, Z  R; L8 I6 b由于具体参数没有,相信已经有人在优化设计。
    - i5 ^$ M: I: q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。2 {2 e5 C7 t- e$ E
    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) |* A2 _4 `: C* y' @- x
    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。5 q1 F. i3 ~2 {& o% f5 |) d
    由于具体参数没有,相信已经有人在优化 ...
    ( c9 {) r; W  n: n& i
    也就这用途了。
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  • TA的每日心情
    难过
    前天 08:58
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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; V0 K; Z* U8 O3 E/ W- |
    现在无人机的一个缺点是速度慢,这双翼构型不是更慢了?
    % n# e9 b5 K& ~5 T9 j% g1 h6 a
    肯定的,不会比多旋翼快多少,只是长航时而已。
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