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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
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% y* P+ R0 @4 k& S' M* M' ~
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。$ z8 ~: F0 w1 G/ \' W" V

' T  J  X% X0 e2 E这个设计的特点在于结合了好几个不相干的设计。+ ]( D" \) f3 q0 d

# U9 E% Z, q8 R$ r/ M( d) o) ]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。# g1 D) |7 u* v9 E% q
. T" j8 F- W! k9 ?" }, p
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。1 S2 z( i4 D- H  @

+ J0 C" m, `4 ^6 V( I! U) q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。% g% c% D# l- g: [" e6 x* R" H+ {! q; q
: U  d4 ]; d/ U0 w
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。# a( T& Z' ~: z

7 {8 L3 Z3 U$ \) F% r7 u- h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。
  Q( n/ [( Q8 l: |9 \
0 l: z- v% g& L9 ^- v) i1 G8 X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。- q! ?5 y+ j  d* D7 a' {

; n7 o0 ]1 S% 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。( A/ L/ t" o6 s- C$ E* `
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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。; r2 b$ g' Z+ s- s4 K) n
5 c* X- R- P4 d* Q6 I4 U5 a
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。
# V- c# e7 }/ y7 c& q0 d! ]" }* ]  {5 h, i4 F$ x
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
    2025-8-28 04:50
  • 签到天数: 302 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
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    2025-10-17 10:12
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    [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。6 B" p8 x9 v: U- q" D& J1 x
    由于具体参数没有,相信已经有人在优化设计。
    $ Q, v8 c, ]) d+ P" n( 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。( x8 m' Y" n, R5 A; _1 D
    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 18:080 b1 x/ ~9 b: _: r
    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。
    ; s% V& ?* U8 W由于具体参数没有,相信已经有人在优化 ...
    & K- p, T- C1 s1 r
    也就这用途了。
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  • TA的每日心情
    难过
    13 小时前
  • 签到天数: 1401 天

    [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 10:512 }) ]& i* w+ o9 v2 R$ \& O3 N; Y
    现在无人机的一个缺点是速度慢,这双翼构型不是更慢了?

    ' m3 y4 \  J7 p  E肯定的,不会比多旋翼快多少,只是长航时而已。
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