双飞翼垂直起落固定翼无人机

晨枫

- n  H( u! L, h2 \9 j' ]

) Y' k$ |$ F' Q0 _" K7 z


! u$ ?- \6 y! A5 X2 |
9 |' D- ]9 Q5 v* X3 N
' a% e, T) K% b0 X; l* X# Q4 [' t  E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。
4 K1 C) O4 ~# t: s
5 x: V3 K% x( x+ @& ~$ r! y3 f这个设计的特点在于结合了好几个不相干的设计。
" ]' o" H: B* a- }% u% d1 A
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。

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。
# k+ A4 E! Q3 I6 @' z3 ?; r. W
; ?9 t% m9 O3 _! N$ |% L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。
5 }( }3 h: g- S) |9 i3 r5 l
* ~& I- P! e# ?. y" V* P0 q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。
' q3 O# a; N' N; D5 i
  m1 Z1 h- J' d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。
/ O# B* }0 Q4 _
; b3 g6 {- @: z/ t3 q) T8 v+ 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。

' l7 m* \7 t% E- x, v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。
7 }7 g' c! f/ S8 f  p$ Q( m( z# ]( I
7 r0 P) U! H1 o+ J3 R" f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。

9 k8 n4 o8 v0 ]  F; ~; Q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。

. p5 o2 s+ W% v! z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。
由于具体参数没有，相信已经有人在优化设计。
: ]* l3 t4 T$ H# K0 C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
6 ~: b* k( d4 V4 s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 ...

' |& ]4 P; T4 d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
$ X* j. w) f# b% p) \现在无人机的一个缺点是速度慢，这双翼构型不是更慢了？

0 g# i* e+ r4 D  [肯定的，不会比多旋翼快多少，只是长航时而已。