青龙复合翼 II 一种串列翼大载荷长航时无人机平台
转载 2022-09-29 10:22 天峋无人机 来源:天峋无人机一种串列翼布局的35kg复合翼无人机
青龙复合翼飞行平台是天峋2020年推出的串列翼系列无人机平台的首款产品,该产品具备优异的长航时及大载荷性能。最大安全起飞重量35kg, 载重15kg(含燃油),实测航时数据:载荷3kg,航时11小时50分钟;载荷8kg,航时8小时。适应大载荷、长航时的测绘、森林防火、靶机、小型导弹挂载、边/海防等应用领域。
11h50min@3kg航时记录
青龙的长航时和大载荷特性主要基于以下两点:
气动布局
采用了高气动效率的大展弦比串列翼布局,具有优异的巡航升阻比;
结构减重
在结构减重方向进行了大量的理论计算和试验验证,在保证无人机可靠性和稳定性的基础上进行了精细的结构减重设计。
高效的串列翼气动构型01串列翼构型串列翼构型结合机翼较大的展弦比,大大降低机翼诱导阻力,大幅提升巡航状态升阻比,提高飞行巡航效率。相较于常规构型,串列翼构型在同速度同重量下,具备更低的巡航阻力及小时油耗,可实现更长的航时。
青龙串列翼构型手稿
气动仿真模拟计算
串列翼构型具备良好的气动特性,但设计具有一定的难度。串列翼构型前后翼之间存在不可避免的气动耦合,前翼对后翼产生气动扰动,导致后翼难以通过理论计算及常规涡格法快速、精准地计算出气动特性。需要结合大量的CFD气动仿真计算,对整机气动流场进行详细模拟分析。
青龙复合翼平台在设计开发过程中进行了大量的CFD气动模拟计算,最大限度地减弱前翼对后翼的干扰和不利影响;并且化劣势为优势,在设计工况下,有效利用前翼对后翼的增升效果,解决干扰的同时,提效率;此外结合构型特点及大量的设计经验对局部曲面进行气动优化,进一步提升气动效率。
气动计算
局部气动优化
通长载荷舱
青龙无人机平台重心位于前后翼之间,前后翼的结构设计不会侵占载荷仓,机体具有通长的载荷舱空间,可以适配不同尺寸、多种类型、多种重量的载荷需求。
全机身连通载荷仓
精细的结构减重02
青龙复合翼平台自样机投产以来,通过大量的试验测试及多个产品的更新迭代,对结构重量进行不断地优化。在保证强度、刚度、使用便捷性及生产效率的前提下,在以下方向不断优化结构重量:
等强度设计
科学的承力结构
结构定量优化
等强度设计在载荷集中部位做局部加强处理,增加铺层层数,改用高强度材料等提高结构件强度;在载荷较弱区降低铺层层数、减少隔框、翼肋数量以进一步降低结构重量。
科学的承力结构
机翼采用高抗弯截面系数的复合材料梁结构,优化复合材料铺层方向,设计科学合理的、质量轻便、强度、刚度优异的承力结构。
结构定量优化
采用有限元对极限工况下的关键结构进行强度计算,对结构进行定量优化。
关键结构有限元分析
结合大量的静力试验和飞行试验验证机体结构
静力试验
飞行试验
主要技术参数04