[發(fā)明專利]模塊化超音速無人機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810870175.6
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN108820204A
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王文劍;尚栢榮;凡洪林;李珂;陳萬里
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號: B64C30/00
• 分類號: B64C30/00;B64C1/06;B64C3/10;B64C3/18;B64C5/08;B64D45/06
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李坤

本公開提供一種模塊化超音速無人機，包括：緩沖吸能頭錐、任務(wù)載荷艙、中央機身艙、發(fā)動機艙以及機翼；任務(wù)載荷艙的前端與緩沖吸能頭錐的尾部可拆卸連接，中央機身艙的前端與任務(wù)載荷艙的尾部可拆卸連接，并與任務(wù)載荷艙電氣連接，發(fā)動機艙的前端與中央機身艙的尾部可拆卸連接，并與中央機身艙電氣與管路連接，機翼的連接端面與中央機身艙的側(cè)面可拆卸連接，并與中央機身艙電氣連接。本公開提供的模塊化超音速無人機由多個模塊組成，拆卸后單體尺寸較小，便于轉(zhuǎn)場運輸和拆裝。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及航空飛行器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模塊化超音速無人機。

背景技術(shù)

超音速無人機與亞音速飛機在氣動外形上一般差別較大，如超音速無人機機身長細比較大、機翼后掠角較大、機翼展弦比較小等，這是因為在超音速飛行時，無人機的激波阻力是全機阻力的主要組成部分，且此時全機阻力遠大于亞音速飛行的阻力，因而超音速無人機氣動外形優(yōu)化的首要目標就是減小激波阻力。減小激波阻力的有效途徑之一就是減小全機等效旋成體的最大截面積，因而超音速無人機的機體呈現(xiàn)較大的長細比，一般在12以上；另一種減阻途徑就是增大翼面的后掠角，使翼面處于超音速飛行時的激波錐之后，從而使機翼處于亞音速流中，因此超音速無人機的機翼后掠角較大；由于超音速無人機的飛行跨度較大，要使外形滿足從低速到超音速的氣動需求，其升力系數(shù)斜率不能太大，且應(yīng)盡量增大失速攻角，這正是小展弦比機翼的氣動特點，因此超音速無人機的展弦比一般較小。

目前無人機設(shè)計都是基于一種有利飛行速度進行設(shè)計的，也就是基于巡航速度進行航時和航程設(shè)計的，但不同的飛行任務(wù)對飛行速度和航時的要求是不同的，有些飛行任務(wù)需要更高的速度，例如超音速靶機供靶，而有些需要更長的航時，例如偵察監(jiān)視，同時因掛載能力的限制，目前軍用無人機在不同作戰(zhàn)任務(wù)要求下需更換不同的任務(wù)載荷，因無人機航電系統(tǒng)集成度較高，一般更換載荷需在內(nèi)場庫房完成，更換完成后需對全系統(tǒng)進行測試和檢查

然而，在實現(xiàn)本公開的過程中，本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，一型無人機很難滿足多種任務(wù)需求，一般的解決辦法是針對不同的任務(wù)設(shè)計不同構(gòu)型的無人機，但對于時效性很強的應(yīng)急作戰(zhàn)任務(wù)，這種設(shè)計策略顯然不能滿足需求；同時，由于地勤人員在每次更換載荷時都需對載荷艙蓋進行拆裝，操作過程中難免有誤操作或損壞其他系統(tǒng)設(shè)備的風(fēng)險。

公開內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

基于上述技術(shù)問題，本公開提供一種模塊化超音速無人機，以緩解現(xiàn)有技術(shù)中的無人機一種機型很難滿足多種任務(wù)需求，同時拆裝操作過程中容易誤操作或損壞其他系統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

本公開提供一種模塊化超音速無人機，包括：緩沖吸能頭錐，用于在無人機傘降著陸時觸地吸能，保護機體結(jié)構(gòu)和機載設(shè)備；任務(wù)載荷艙，其前端與所述緩沖吸能頭錐的尾部可拆卸連接，用于安裝任務(wù)載荷；中央機身艙，其前端與所述任務(wù)載荷艙的尾部可拆卸連接，并與所述任務(wù)載荷艙電氣連接，用于安裝機載航電設(shè)備、回收傘和油箱；發(fā)動機艙，其前端與所述中央機身艙的尾部可拆卸連接，并與所述中央機身艙電氣與管路連接，用于安裝渦輪噴氣發(fā)動機、尾噴管和尾翼；以及機翼，其連接端面與所述中央機身艙的側(cè)面可拆卸連接，并與所述中央機身艙電氣連接。

在本公開的一些實施例中，所述緩沖吸能頭錐與所述任務(wù)載荷艙之間、所述任務(wù)載荷艙與所述中央機身艙之間以及所述中央機身艙與所述發(fā)動機艙之間采用翻邊配合，并通過徑向螺栓可拆卸連接；其中，所述發(fā)動機艙和所述中央機身艙的連接端面上設(shè)置有帽型梁。

在本公開的一些實施例中，其中：所述中央機身艙包括：內(nèi)側(cè)前耳片，設(shè)置于所述中央機身艙的側(cè)面；內(nèi)側(cè)后耳片，設(shè)置于所述中央機身艙的側(cè)面，其與所述內(nèi)側(cè)前耳片沿所述中央機身艙的軸向間隔設(shè)置；所述機翼包括：外側(cè)前耳片，設(shè)置于所述機翼與所述中央機身艙的連接端面，并與所述內(nèi)側(cè)前耳片可拆卸連接；外側(cè)后耳片，設(shè)置于所述機翼與所述中央機身艙的連接端面，其與所述外側(cè)前耳片沿所述機翼的弦向間隔設(shè)置，并與所述內(nèi)側(cè)后耳片可拆卸連接。