专利名称：无人驾驶太阳能航空器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高空，长航时，无人驾驶的航空器，尤其是采用以太阳能为驱动动力的无人驾驶太阳能航空器。
背景技术：
当前世界许多国家在民用和军用方面已充分认识到卫星，同步卫星与高空，长航时无人驾驶太阳能航空器的竞争趋势，卫星在民用、军用方面的使用，例如通讯监测，中继，天文观测，大气标本取样，地质勘探，监视救援，监控交通，对敌侦察，监控无线电与雷达等等，太阳能航空器都能完成，由于太阳能航空器在高空飞行，可以得到充足的太阳光照射，它的驱动能源取之不尽，与卫星相比，它的机动性和操纵性都很好，可随意长时间或短时间移动定位于所需的空间，可以精确控制飞行高度和所处的方位，在这一点上它是优胜于卫星的遥控飞行工作平台，从经济性上比较，那就更优于卫星，即使不与卫星相比，而在高空，长航时无人驾驶航空器类之中比较，如果要求高空和长航时那么采用太阳能为驱动能源，也是非常有利的，因此许多国家在这方面正在大力开展研究试制工作。
最近时期美国Helios太阳能飞机试飞成功，揭示了一些有益的尝试，它的飞机总体形式是大翼展，多桨，多支点起落装置，由于采用了这种飞机总体形式，也带来了一些不利的因素，如大翼展带来结构重量偏重的问题，由于弹性变形比较大不利于接收太阳的辐射能，解决纵向稳定和操纵问题比较困难，多支点的起落装置，带来飞行阻力加大和结构重量上的加重，总之这些不利方面应该在设计未来的太阳能航空器时引以为戒。
申请人曾提出了“太阳能无人驾驶勘测飞机”(专利号94209702.5)，经试飞取得了许多有益的经验和数据。
综合上述的背景技术，便于我们针对新的使用技术要求提出无人驾驶太阳能航空器的总体方案。
发明内容
根据上述，本实用新型的目的在于提供一种能够1、使太阳能电池板尽可能最多的接收太阳能的辐射；2、尽最大可能降低机翼的诱导阻力；3、较好的留空性能；4、使飞机总体结构重量最轻；5、能较易满足不同的军用，民用要求的改装；6、具有较好的使用维护性的无人驾驶太阳能航空器。
为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种无人驾驶太阳能航空器，主要由上机翼(1)，下机翼(2)，翼端小翼(3)，太阳能电池板(4)，左，中，右测控与机载设备舱(5)，(6)，(7)，能源系统(8)，推进器(9)，控制系统(10)组成，其中上机翼(1)为具有前掠角φ1，下反角α1的长方形机翼，下机翼(2)为具有后掠角φ2，上反角α2的长方形机翼，下机翼(2)与上机翼(1)前后错开，上机翼(1)与下机翼(2)在翼端由翼端小翼(3)，再通过左，中，右测控与机载设备舱(5)，(6)，(7)的连接，构成复式飞翼型的航空器整体，上机翼(1)和下机翼(2)的上翼面全部布满太阳能电池板(4)，下机翼(2)的前缘部位设置了6台推进器(9)。
上述的技术方案具有以下优点和效果1、由于采用了复式机翼形式，起到了大翼展的气动效果，大大降低了诱导阻力，而且结构重量会很轻；2、由于采用了复式机翼形式，作到了尽可能多的布置太阳能电池板；3、由于上机翼1与下机翼2前后错开，使接收太阳辐射能的效率提高；4、本实用新型结构的整体布局合理，使结构承力路线最短，不但考虑了静强度，同时充分考虑了气动弹性的要求；5、本实用新型能源系统布置合理，提高了推进效率；6、本实用新型具有较好的使用维护性能。
图1A为本实用新型的正视图图1B为本实用新型的俯视图图1C为本实用新型的侧视图图2为本实用新型的能源系统示意图图中1-上机翼，11-左上翼外翼，12-左上翼中翼，13-右上翼中翼，14-右上翼外翼，2-下机翼，21-左下翼外翼，22-左下翼中翼，23-右下翼中翼，24-右下翼外翼，3-翼端小翼，4-太阳能电池板，5-左测控机载设备舱，51-左起落装置，6-中测控机载设备舱，61-中起落装置，7-右测控机载设备舱，71-右起落装置，8-能源系统，81-开关装置，82-蓄电装置，83-蓄电池，84-电动马达，9-推进器，10-控制系统，11-平衡杆具体实施方式
由图1A，图1B，图1C所示，本实用新型主要由上机翼1，下机翼2，翼端小翼3，太阳能电池板4，左，中，右测控与机载设备舱5，6，7，能源系统8，推进器9，控制系统10组成，其中上机翼1为具有前掠角φ1，下反角α1的长方形机翼，下机翼2为具有后掠角φ2，上反角α2的长方形机翼，下机翼2与上机翼1前后错开，上机翼1与下机翼2在翼端，由翼端小翼3，再通过左，中，右测控与机载设备舱5，6，7的连接，构成复式飞翼型的航空器整体，上机翼1和下机翼2的上翼面全部布满太阳能电池板4，下机翼2的前缘部位设置了6台推进器9。
由图可见，下机翼2与上机翼1前后错开，互不遮蔽，可以达到较好的接收太阳辐射能的效果。
由于机翼是长方形给布置太阳能电池板4带来方便。
上机翼1与下机翼2实际翼展并不很大，但通过翼端小翼3的连接形成了大的气动翼展，最终使诱导阻力很小，这一点对长航时飞机是非常有利的。
同时上机翼1和下机翼2与翼端小翼3组成一收敛形通道，对消除抚流，附面层堆积，气流干扰是有利的起到加速气流和疏整气流的作用，有利于提高航空器的升力特性。
又知，上机翼1的前掠和下机翼2的后掠，主要考虑的是气动布局和部位安排的需要，由于φ1与φ2较小其附面层效应的问题并不严重。
由图可知。考虑到机翼的装配工艺，使用维护和运输，本实用新型上机翼1分成左上翼外翼11，左上翼中翼12，右上翼中翼13，右上翼外翼14，共分四段，下机翼2分成左下翼外翼21，左下翼中翼22，右下翼中翼23，右下翼外翼24，共分四段。使用时各段通过连接件对接而成为受力的整体。
由图还可知，下机翼2的上反角α2的绝对值大于上机翼1的下反角α1的绝对值，二者综合匹配可较易解决横向稳定性，同时还满足近地面时推进器布置的要求。
由图还可知，在左，中，右测控与机载设备舱底部安装有左，中，右起落装置51，61，71，并为前三点式布局。
在中测控与机载设备舱6的前部安装有用于重量平衡的平衡杆11，也可做为皮托管使用。
又知，控制系统10(图中为示)装置于左，中，右测控与机载设备舱5，6，7之中，其操纵组件通过其中引向相关操纵面实现对本实用新型的飞行控制。
由图2所示，为能源系统8的示意框图，该系统由太阳能电池板4，开关装置81，蓄电装置82，蓄电池83，电动马达84，配电器85，推进器9组成。
权利要求1.一种无人驾驶太阳能航空器，主要由上机翼(1)，下机翼(2)，翼端小翼(3)，太阳能电池板(4)，左，中，右测控与机载设备舱(5)，(6)，(7)，能源系统(8)，推进器(9)，控制系统(10)组成，其特征在于上机翼(1)为具有前掠角φ1，下反角α1的长方形机翼，下机翼(2)为具有后掠角φ2，上反角α2的长方形机翼，下机翼(2)与上机翼(1)前后错开，上机翼(1)与下机翼(2)在翼端，由翼端小翼(3)再通过左，中，右测控与机载设备舱(5)，(6)，(7)的连接构成复式飞翼型的航空器整体，上机翼(1)和下机翼(2)的上翼面全部布满太阳能电池板(4)，下机翼(2)的前缘部位设置了6台推进器(9)。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶太阳能航空器，其特征在于上机翼(1)，由左上翼外翼(11)，左上翼中翼(12)，右上翼中翼(13)，右上翼外翼(14)组成。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶太阳能航空器，其特征在于下机翼(2)，由左下翼外翼(21)，左下翼中翼(22)，右下翼中翼(23)，右下翼外翼(24)组成。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶太阳能航空器，其特征在于下机翼(2)的上反角α2的绝对值大于上机翼(1)的下反角α1的绝对值。
5.根据权利要求1所述的无人驾驶太阳能航空器，其特征在于能源系统(8)，由太阳能电池板(4)，开关装置(81)，蓄电装置(82)，蓄电池(83)，电动马达(84)，配电器(85)，推进器(9)组成。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶太阳能航空器，其特征在于在中测控与机载设备舱(6)的前部装有平衡杆(11)。
专利摘要一种无人驾驶太阳能航空器,由上机翼(1),下机翼(2),翼端小翼(3),太阳能电池板(4),左,中,右测控与机载设备舱(5),(6),(7),能源系统(8),推进器(9),控制系统(10)组成,其中具有下反角的上机翼(1)与具有上反角的下机翼(2)在翼端通过翼端小翼(3)连接,同时通过左,中,右测控与机载设备舱(5),(6),(7)的上下部分别与上机翼(1)和下机翼(2)连接构成复式飞翼型的航空器整体,上,下机翼(1),(2)的上翼面全部布满太阳能电池板(4),下机翼(2)的前缘部位设置了6台推进器(9)。
文档编号B64C3/00GK2506536SQ0127098
公开日2002年8月21日 申请日期2001年11月16日 优先权日2001年11月16日
发明者李晓阳 申请人:珠海翌洋航空技术有限公司