一种具有几何扭转结构的飞翼无人机

技术领域

本申请属于航空无人机结构技术领域，特别涉及一种具有几何扭转结构的飞翼无人机。

背景技术

飞翼无人机采用小展弦比大后掠布局形式，展弦比一般小于传统布局，翼尖诱导涡十分显著，机翼环量分布较大的偏离理想椭圆形分布，诱导阻力较大。

目前对降低诱导阻力较有效的方法有：增加展弦比、对机翼扭转进行优化、加装翼梢小翼等翼尖装置等。但飞翼布局的展弦比偏小，一味增大展弦比会带来气动弹性及结构等方面的问题，多数飞翼无人机对隐身的要求很高，翼尖装置不利于隐身要求。沿翼展成合理的几何扭转分布是改善环量分布的有效手段，但对于飞翼小展弦比大后掠飞机气动中心一般在重心偏后位置，对于不同迎角作用效果略有不同，扭转较小时可表现出对小迎角设计点时降低诱导阻力有明显作用，扭转较大时主要对推迟俯仰力矩上仰点效果略好，但会导致升力下降和抬头力矩增大，甚至过渡的扭转会引起零阻的增加，因此扭转参数的选取需考虑升阻比、可用升力和可用迎角范围等要素进行综合设计，且不同类型飞翼布局对扭转的要求不同，合理的几何扭转分布选取难度较大。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种具有几何扭转结构的飞翼无人机，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种具有几何扭转结构的飞翼无人机，所述飞翼无人机包括机身以及设置在机身两侧的机翼，还包括：设置在对应侧机翼上的翼尖，其中，

从机翼与机身的分离面至60％半展长位置的扭转角由0°逐渐扭转为-3°；

从60％半展长位置至翼尖的扭转角由-3°逐渐扭转为-6°。

可选地，机身投影面积占全机投影面积的48％～60％。

可选地，对称面剖面翼型相对厚度为12％～19％。

可选地，机身左后缘与右前缘在水平投影平面内平行，机身右后缘与左前缘在水平投影平面内平行。

可选地，外翼后掠角与机身后掠角一致，均为50°～60°。

可选地，外翼稍根比为0.2～0.3。

可选地，全机毛展弦比为2.3～3.3。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，可以有效控制气流沿展向的分布，抑制气流分离，降低阻力，提高升阻比，同时可保持较大的可控迎角范围。

附图说明

图1是本申请一个实施方式的具有几何扭转结构的飞翼无人机飞翼布局示意图；

图2是本申请一个实施方式的具有几何扭转结构的飞翼无人机飞翼布局平面示意图；

图3是本申请一个实施方式的具有几何扭转结构的飞翼无人机几何扭转沿展向分布示意图。

其中：

1-机身；2-机翼；3-翼尖。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图3对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种具有几何扭转结构的飞翼无人机，该飞翼无人机包括机身1以及设置在机身两侧的机翼2，还包括：设置在对应侧机翼2上的翼尖3。

具体的，本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，从机翼2与机身1的分离面A至60％半展长位置B的扭转角由0°逐渐扭转为-3°；从60％半展长位置至翼尖3的扭转角由-3°逐渐扭转为-6°。

在本申请的一个实施方式中，机翼、机身进行融合设计，无垂尾以及平尾。机身投影面积占全机投影面积的范围是48％～60％，对称面剖面翼型相对厚度为12％～19％，机身1左后缘与右前缘在水平投影平面内平行，机身1右后缘与左前缘在水平投影平面内平行；外翼后掠角与机身后掠角一致，均设置为50°～60°，外翼稍根比0.2～0.3，全机毛展弦比(按飞机展长和投影面积计算)为2.3～3.3，全机平面形状如图2所示。

本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，为了改善后掠翼翼尖过早出现分离而导致的力矩特性曲线出现上翘现象，同时也为了改善机翼沿展向的升力分布，在机翼转折处、翼尖处采用了几何扭转，通过不同扭转方案的风洞试验和仿真对比，获得了最优的扭转形式，翼根0°安装角，从机翼2与机身1的分离面至60％半展长位置的扭转角由0°逐渐扭转为-3°，从60％半展长位置至翼尖3的扭转角由-3°逐渐扭转为-6°，扭转沿展向具体分布如图3所示。

本申请的具有几何扭转结构的飞翼无人机，对于小展弦比大后掠飞翼无人机采用本申请的几何扭转分布可以有效控制气流沿展向的分布，抑制气流分离，降低阻力，提高升阻比，同时可保持较大的可控迎角范围。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。