4.3 无人机总体方案设计

无人机总体布局比常规飞机要丰富得多。无人机在飞行器类型的设计和布局形式的设计要更多样、更灵活。

无人机总体布局设计将有专门的知识点课。


无人机三个总体参数:

无人机的起飞重量:Wtokg

动力装置的海平面静推力:T010N

机翼面积:Sm2

无人机三个总体相对参数 :

1、翼载荷:Wto/S    (kg/m2)

2、推重比T0/Wto    (10N/kg)

活塞式发动机无人机

翼载荷20100    (kg/m2)

推重比411    (10N/kg)

涡喷(涡扇)发动机无人机

翼载荷150500    (kg/m2)

推重比0.2 1.1    (10N/kg)


无人机起飞重量组成:(无人机系统空中平台及任务设备)


无人机重心确定:

重心与焦点的关系:


 XA为焦点,CA平均气动弦长


1、无人机发动机选择

活塞式燃油发动机:用于中低速无人机,高度低于7000

涡轮螺桨发动机:用于无人直升机、螺桨无人机

涡轮(涡扇)喷气发动机:用于中、大型高速无人机

冲压发动机:用于超声速高空外挂无人机

火箭发动机:用于运送到大气层外太空无人机

电动机:用于小型、微型无人机、太阳能无人机

2、无人机用的螺旋桨

螺旋桨主要用于中、低速固定翼无人机和小型多螺桨(旋翼)直升无人机。

3、螺旋桨基本参数和特性

桨距:桨叶剖面弦线与旋转平面夹角(安装角)θ,习惯 上以70%直径处桨距值为该桨距(桨叶角)的名称值。

扭角:任意半径处安装角与指定安装角之差

螺距(几何螺距):桨叶旋转一周桨距所“前进”的距离: H=2πrtanθ

进距(实际螺距):桨叶旋转一周飞机所前进的距离,计算:螺旋桨前进速度乘以螺旋桨旋转周期 H=V/n

螺旋桨速度系数(前进比):λ=H/D = V/(nD)

螺旋桨效率:螺旋桨有效功率与螺旋桨发动机消耗功率之比  η=TV/P = λCT/C【其中:CT为拉力系数,CP为功率系数


1、无人机起飞方式

地面滑跑起飞:用于大、中型固定翼无人机

弹射起飞:用于中型固定翼无人机

火箭助推起飞:用于零长或短距离发射固定翼无人机

空中发射:用于大型飞机外挂运载的无人机

手抛起飞:用于微、小型固定翼和扑翼无人机

自动起飞:用于无人直升机或多螺旋桨无人机


2、无人机回收方式

地面滑跑回收:用于大、中型固定翼无人机

伞降回收:用于中、小型固定翼无人机

水上回收:用于海上、其他水面着陆,包括滑行、伞降等形式

气囊辅助回收:用于伞降减轻着陆冲击

缓冲火箭辅助回收:重型无人机可用反推力火箭缓冲伞降 


无人机地面测控站形式

地面测控专用车:对于大、中型或长航时无人机,设置有一辆专用综合测控车,有的还配有电源或综合保障车辆。

便携式手提地面站:用于微、小型无人机,使用与携带方便,隐蔽性好。

 



        




   无人机翼载荷设定的依据?大型和小型无人机机翼载荷设定有和不同,为什么?

2   无人机通常最重部分是哪些?如何减重?

3   无人机的重心是如何确定的?无人机的重心与焦点位置的相互关系?

4   无人机发动机选择的依据是什么?哪种无人机用冲压发动机?哪种无人机用电动机,大中型无人机可以用电动吗?

5   为什么无人机要采取不同的起降方式?

  你认为哪种起降方式好?为什么?