[實用新型]一種無人直升機

有效

• 申請號: 201220715928.4
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN203047527U
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發明（設計）人: 石春琴;朱璟;李春華;張威;徐瑞紅;宋倩
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: B64C1/00
• 分類號: B64C1/00
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于無人直升機理論外形設計領域，涉及一種保形設計的無人直升機。

背景技術

無人直升機外形設計時，不單要考慮機體有足夠大的裝載容積，還涉及到機體表面的空氣動力性能、內部結構布置的可能性等方面因素，需要經過相互協調、綜合平衡和重復迭代才能實現。目前國內首型全自主設計的某型無人直升機，雖經過兩次改進設計，全機平衡性、操縱性和穩定性得到了較大的改善，但仍然存在機體裝載容量小、結構布置不合理等問題。針對這些問題，某型無人直升機改進系統在原型機鑒定狀態的基礎上，進行改進優化設計：①直接在機身兩側增加凸起鼓包，擴大機體體積，以滿足全機裝載要求；②通過優化全機結構的布局型式，改善機體內部結構布置。然而這種蒙皮外凸的機身外形，在前飛狀態下會嚴重破壞無人直升機表面的空氣流場，大大增加飛行氣動阻力，從而影響了全機的飛行性能。

發明內容

本發明的目的是：

提出一種保形設計的無人直升機。

本發明的技術方案是：

一種無人直升機，緊貼機體有一個可以包容機身兩側油箱的蒙皮，該蒙皮保形外形上表面分別與前機身、后機身的上表面相切，

該蒙皮保形外形由中機身保形控制型面、前機身過渡型面和后機身過渡型面組成，中機身保形控制型面由機身結構Ⅰ框控制線、機身結構Ⅱ框控制線、左型面交匯線、右型面交匯線確定空間曲面邊界范圍；中機身保形控制型面由型面上的五條特征控制曲線確定，分別為左引導線A、左引導線B、中機身保形控制中分線、右引導線A和右引導線B；前機身過渡型面由機身結構Ⅰ框控制線、前型面交匯線確定空間曲面邊界范圍；前機身過渡型面由型面上的五條特征空間曲線確定，分別為前左引導線A、前左引導線B、前機身過渡中分線、前右引導線A和前右引導線B；后機身過渡型面由機身結構Ⅱ框控制線、后型面交匯線確定空間曲面邊界范圍；后機身過渡型面由型面上的四條特征空間曲線確定，分別為后左引導線A、后左引導線B、后右引導線A和后右引導線B；

蒙皮保形外形的空間坐標系原點在前機身過渡中分線的前端點，空間坐標系為右手系，X軸平行于機身軸指向后，Z軸垂直于機身水平面指向上，其外形表面上各條曲線點的空間坐標為：

本發明的優點是：無人直升機的保形設計不僅保證機體有足夠大的裝載容積和合理的結構布置，而且還保持整機流線型的氣動布局，減少了無人直升機前飛狀態下的氣動阻力，有效提高了全機飛行性能。具體優點如下：

（1）擴大燃油存貯總量，增加飛行航程。在不減少其它設備裝載空間的情況下，燃油攜帶量可增至50kg，大大增加了無人直升機的飛行航程。

（2）維持整機流線型，減少氣動阻力。流線型機身前飛時，保持著無人直升機表面良好的空氣流場，其所受阻力比蒙皮直接外凸的某型無人直升機改進系統小5%左右。

附圖說明

圖1為機身保形外形；

圖2為保形設計曲線等軸圖；

圖3為保形設計曲線俯視圖；

圖4為保形設計的無人直升機；

圖5為阻力系數比較示意圖。

具體實施方式

一種無人直升機是在某型無人直升機氣動外形的基礎上，進行保形設計。首先根據機體內部的裝載要求，繪制機身結構Ⅰ框控制線1和機身結構Ⅱ框控制線2，將這兩條控制線作為中機身保形控制型面的截面線，同時考慮到全機的維護性要求，分別擬合左型面交匯線3、左引導線A5、左引導線B6、中機身保形控制中分線7、右引導線A8、右引導線B9和右型面交匯線4，這七條特征曲線作為相應的引導線，進而生成多截面中機身保形控制型面。然后結合某型無人直升機的機體外形表面，構建前型面交匯線10，將其與機身結構Ⅰ框控制線1共同作為前機身過渡型面的截面線。為了保證保形設計外形與前機身上表面相切，分別繪制了與中機身保形控制型面、前機身上表面同時相切的前左引導線B12、前機身過渡中分線13和前右引導線A14，這三條特征曲線再與前左引導線A11、前右引導線B15聯合成為前機身過渡型面的引導線，生成多截面前機身過渡型面。最后重建后機身過渡型面，其重建方法類似前機身過渡型面，將后型面交匯線16和機身結構Ⅱ框控制線2作為截面線，再繪制與中機身保形控制型面、后機身上表面同時相切的后左引導線B18和后右引導線A19，將這兩條特征曲線與左引導線A17、后右引導線B20聯合構成后機身過渡型面的引導線，從而生成相應的多截面。