一种太阳能无人机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无人机设计领域，具体涉及一种太阳能无人机。
【背景技术】
[0002]太阳能无人机多采用常规布局，如瑞士的阳光动力、英国奎奈蒂克公司的西风、美国谷歌公司的泰坦等，采用常规布局的太阳能飞机存在以下不足:
[0003]第一、平尾通过负升力实现俯仰配平和俯仰操纵，从而降低了全机的可用升力，最终使得全机的升阻比降低；另外，由于增加了全机浸湿面积，导致全机的零升阻力增加，也会使得全机的升阻比降低；
[0004]第二、由于机翼上需要布置副翼来实现滚转操纵，减小了可用于铺贴太阳能电池的机翼面积；另外，副翼的偏转机构和副翼偏转时的集中载荷导致机翼结构需要加强，造成机翼重量增加；
[0005]第三、操纵舵面多，需要的舵机数量多，总重量大。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种太阳能无人机，以解决上述至少一个技术问题。
[0007]本发明的技术方案是:
[0008]一种太阳能无人机，包括:
[0009]前翼，作为无人机的主升力面，采用大展弦比直机翼形式，其平面形状为矩形，且后缘未设置操纵面；
[0010]后翼，作为所述无人机的副升力面，采用大展弦比直机翼形式，平面形状为矩形，后缘不设操纵面，所述后翼还用于所述无人机的纵向配平以及俯仰与滚转操纵；
[0011]并列设置的左机身和右机身，所述前翼通过所述左机身和所述右机身与所述后翼连接；
[0012]动力系统，设置在所述前翼上，用于为所述无人机飞行提供动力；
[0013]能源系统，作为所述动力系统的能源；
[0014]起落架，设置在所述无人机下侧。
[0015]可选地，所述后翼的下翼面通过左垂直安定面和右垂直安定面分别与所述左机身和所述右机身连接。
[0016]可选地，所述后翼包括中央翼段、左外翼段以及右外翼段，所述中央翼段为固定翼段，所述左外翼段和所述右外翼段的根部分别通过沿翼展方向的转轴与所述中央翼段连接，所述左外翼段和所述右外翼段均可以绕各自的转轴进行旋转。
[0017]可选地，所述中央翼段与所述左外翼段和所述右外翼段之间的分界面，位于所述后翼与所述左垂直安定面和所述右垂直安定面的连接部位。
[0018]可选地，所述的太阳能无人机还包括:
[0019]中央垂直安定面，安装于所述后翼的下翼面中央位置处。
[0020]可选地，所述起落架为后三点式，包括左主起落架、右主起落架和尾轮；
[0021]所述左主起落架和所述右主起落架分别固定安装于所述前翼下的所述左机身和所述右机身下侧；
[0022]所述尾轮安装于所述中央垂直安定面的底部，并可绕垂直于地面的轴线左右旋转以实现飞机在地面滑行时的方向操纵。
[0023]可选地，所述左机身和右机身的横截面均为矩形或三角形，下表面分别设置有用于收起所述左主起落架和所述右主起落架的凹槽。
[0024]可选地，所述动力系统包括四组，每组均由一个电动机和一个螺旋桨组成；
[0025]左右两组动力系统沿所述前翼的中线左右对称布置，并通过动力吊舱安装于前翼前下侧，且内侧的两组动力吊舱的展向布置位置分别与所述左机身和右机身相同，左右两侧螺旋桨的旋转方向关于全机中轴线对称，并且位于同侧的一对螺旋桨相对旋转。
[0026]可选地，所述能源系统包括:
[0027]太阳能电池，铺贴于所述前翼、所述后翼、所述左机身以及所述右机身的上表面；
[0028]蓄电池，分布安装于四组所述动力吊舱、所述左机身以及所述右机身内部。
[0029]可选地，所述的太阳能无人机还包括:
[0030]任务载荷吊舱，吊挂于所述前翼中央下侧，用于容纳任务载荷。
[0031]本发明的有益效果:
[0032]本发明的太阳能无人机采用双机身布局，有利于改善前翼受力特性，减轻其结构重量；并且，采用抬式布局，所有的升力面都提供正升力，可以提高气动布局本身的气动效率，更易于实现高升力和高升阻比；另外，采用全动操纵面，可以使升力面上能够铺贴太阳能电池的面积最大化，以获得更多的能量转化；进一步，前翼不设置操纵面，可以消除对结构设计的影响，减轻结构重量。
【附图说明】
[0033]图1是本发明太阳能无人机飞行状态示意图；
[0034]图2是本发明起飞与着陆状态前视图；
[0035]图3是本发明起飞与着陆状态左视图。
【具体实施方式】
[0036]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
[0037]如图1至图3所示，本发明提供的一种太阳能无人机，采用串列翼双机身布局，包括前翼1、后翼2、左机身3、右机身4、垂尾、动力系统、能源系统、起落架和任务载荷吊舱16。
[0038]前翼I作为主升力面，采用大展弦比直机翼形式，平面形状为矩形，后缘不设操纵面；上翼面铺贴能源系统中的太阳能电池12，下翼面吊挂四组动力系统和任务载荷吊舱16，并与左机身3和右机身4连接。
[0039]后翼2作为副升力面，兼起纵向配平和俯仰与滚转操纵的作用，其采用大展弦比直机翼形式，平面形状为矩形，后缘不设操纵面；后翼2的上翼面铺贴太阳能电池12，下翼面通过左垂直安定面6和右垂直安定面5分别与左机身3和右机身4相连。后翼2从与垂直安定面连接的部位分隔为中央翼段17、左外翼段18和右外翼段19，其中中央翼段17为固定翼段；左外翼段18和右外翼段19的根部分别通过沿翼展方向的转轴与中央翼段17连接，左外翼段18和右外翼段19均可以绕各自的转轴进行旋转，使得左外翼段18和右外翼段19为全动翼段。
[0040]机身包括左机身3和右机身4，用于容纳机载设备和部分蓄电池，并连接前翼I和后翼2，其横截面为矩形或三角形，上表面铺贴太阳能电池12，下表面预留主起落架收起的凹槽。
[0041]垂尾包括中央垂直安定面7、左垂直安定面6和右垂直安定面5三部分，均不设活动舵面；其中中央垂直安定面7安装于后翼面2中央对称面下部，底部连接后起落架尾轮15 ;左垂直安定面6和右垂直安定面5分别连接左机身3和右机身4末端与后翼面2下表面。
[0042]动力系统包含四组，每组均由一个电动机8和一个螺旋桨20组成；左右两组动力系统沿所述前翼I的中线左右对称布置，并通过动力吊舱安装于前翼I前下侧，且内侧的两组动力吊舱的展向布置位置分别与所述左