[發(fā)明專利]一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202210976838.9 | 申請日： | 2022-08-15 |
| 公開（公告）號： | CN115195988A | 公開（公告）日： | 2022-10-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 黃國平;張浩月;俞宗漢;朱遠昭;金波 | 申請（專利權(quán)）人： | 南京航空航天大學 |
| 主分類號： | B64C1/06 | 分類號： | B64C1/06;B64C27/20;B64C27/22;B64C23/00;B64C29/00 |
| 代理公司： | 南京業(yè)騰知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32321 | 代理人： | 韋康 |
| 地址： | 210016*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 新型 垂直 起降 固定 無人機 氣動 布局 | ||
1.一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：包括機頭、機身、機尾和呈下單翼布局的機翼，其中，所述機身包括機身前段、機身中段和機身后段，所述機身中段包括上半部分的中心體和下半部分的機艙，所述中心體截面向機尾方向收縮，使整個無人機呈現(xiàn)流線型；
所述機艙內(nèi)安裝有進氣裝置、涵道風扇和排氣裝置，所述機頭兩側(cè)平滑過渡至機身中段，進氣裝置后側(cè)唇口與所述機身平滑連接，引導(dǎo)氣流沿機身進入所述進氣裝置內(nèi)，涵道風扇位于中心體下方且沿機身流向布置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述中心體與進氣裝置共同形成三維效應(yīng)實現(xiàn)平飛時進氣，其中，在中心體兩側(cè)安裝進氣導(dǎo)葉配合進氣裝置實現(xiàn)高效進氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述涵道風扇與水平呈10度角安裝在機艙內(nèi)，其中，風扇壓比為π，空氣絕熱指數(shù)k，氣體常數(shù)g,空氣密度ρ，流量為m，進氣壓力為Pin，排氣壓力為Pout，排氣速度為V，排氣膨脹到大氣壓P；排氣馬赫數(shù)推力等于最大起飛重力，由F＝m*V，得出流量，由風扇面積A＝π*d*d/4和流量m＝ρ*V*A，得出風扇直徑；由轉(zhuǎn)速公式Rpm＝V*60/(π*d)獲得轉(zhuǎn)速。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述進氣裝置的進口過渡到圓形出口設(shè)有變截面的內(nèi)通道和唇口，氣流經(jīng)唇口約束進入所述內(nèi)通道內(nèi)，其中，進口截面設(shè)有沿機身方向上的5度角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述排氣裝置安裝在機艙的后半段，包括過渡段、排氣進口、排氣出口和導(dǎo)葉，其中，排氣裝置設(shè)有從風扇圓形出口過渡到排氣口的過渡段，過渡段的高度為0.3-0.5倍風扇直徑，其中，排氣口與機身軸線呈14度角，排氣可調(diào)角度隨排氣裝置安裝角度設(shè)置，以實現(xiàn)矢量推力；排氣進口設(shè)置法蘭盤用于將其安裝在涵道風扇出口，其形狀與涵道風扇出口形狀一樣；排氣出口用于安裝導(dǎo)葉，其形狀為長方形，按排氣面積計算其邊長，導(dǎo)葉用于改變排氣角度，且導(dǎo)葉可調(diào)角度按照排氣裝置安裝角設(shè)定；
其中，流量公式排氣裝置的總壓恢復(fù)系為δe，且平飛時的δe2比垂直起降時的δe1小，風扇出口面積為Af，風扇出口流量函數(shù)為q(Maf)，排氣出口面積為Ae，排氣出口流量函數(shù)為q(Mae)，推出排氣面積Ae＝Afq(Maf)/(q(Mae))，將平飛和垂直起降時的氣體狀態(tài)參數(shù)代入排氣面積計算公式獲得垂直起降時Ae1，δe1；平飛時Ae2，δe2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述機翼設(shè)有20度后掠角和3-5度上反角，布置在飛機重心位置處。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述機身后段從機身中段過渡到機尾，其下半部分配和進氣裝置后端的唇口使得機身中段到機尾形成流線型，使得無人機的總體飛行阻力低，流場均勻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述機艙底部在重心以后開始以14度角向上翹，直至機身尾部，確保所述排氣裝置具有一定的安裝角。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述機身后段用來安裝涵道風扇的驅(qū)動核心機。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型垂直起降固定翼無人機氣動布局，其特征在于：所述尾翼包含水平尾翼和垂直尾翼，安裝于機尾。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于南京航空航天大學，未經(jīng)南京航空航天大學許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202210976838.9/1.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
