一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型，翼型相對(duì)厚度為11%～13%，最大彎度為2%～4%，最大彎度所在弦向位置為25～30%；翼型距前緣70%弦長范圍內(nèi)為單曲外形。通過相應(yīng)的翼型氣動(dòng)特性驗(yàn)算，并以兩種翼型在全翼太陽能無人機(jī)上進(jìn)行了應(yīng)用，完成一對(duì)翼型在全機(jī)匹配設(shè)計(jì)后的氣動(dòng)特性驗(yàn)算，表明本發(fā)明具有良好的氣動(dòng)特性和工程可實(shí)施性，具有適應(yīng)低雷諾數(shù)、高升力、高升阻比和相對(duì)厚度大的全翼太陽能無人機(jī)應(yīng)用需求特點(diǎn)。
【專利說明】一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空飛行器氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)中的翼型設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體為一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型。
【背景技術(shù)】
[0002]與常規(guī)航空動(dòng)力飛機(jī)相比，太陽能無人機(jī)在氣動(dòng)力設(shè)計(jì)與分析方面具有特殊性。此類飛行器飛行速度小，飛行雷諾數(shù)低，其巡航雷諾數(shù)約在20-40萬左右，主要涉及到的是低雷諾數(shù)、低速的層流流動(dòng)、層流氣泡、層流分離以及層流向紊流的轉(zhuǎn)捩等物理現(xiàn)象，與常規(guī)動(dòng)力的中、高雷諾數(shù)飛行條件下的流動(dòng)有很大不同。由此決定了太陽能無人機(jī)氣動(dòng)力設(shè)計(jì)方法與思路與中、高雷諾數(shù)飛機(jī)有明顯的區(qū)別。加之考慮光伏能源復(fù)合后，其翼型型面還受到約束。
[0003]全翼太陽能無人機(jī)由于展弦比大，飛機(jī)的升力特性、阻力特性以及力矩特性完全取決于機(jī)翼性能。飛行器的翼型設(shè)計(jì)要求十分苛刻，希望翼型具有比較高的升阻比、比較大的可用升力系數(shù)，同時(shí)為了減少飛機(jī)的配平阻力，翼型的低頭力矩也要控制在合適的范圍內(nèi)等；例如:常規(guī)飛機(jī)翼型零升力矩系數(shù)在-0.1左右，但全翼太陽能飛機(jī)翼型則要求零升力矩系數(shù)>-0.01。而國內(nèi)尚未進(jìn)行全翼太陽能飛機(jī)的研發(fā)，相應(yīng)的翼型也是空白。
[0004]國外低雷諾數(shù)全翼翼型已得到應(yīng)用，如“太陽神”太陽能無人機(jī)出于保密的原因，國內(nèi)不能得到可供工程化使用的翼型。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]要解決的技術(shù)問題`
[0006]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型。根據(jù)全翼太陽能飛機(jī)氣動(dòng)特性要求和光伏能源賦型設(shè)計(jì)要求，本發(fā)明所提出的翼型的設(shè)計(jì)速度為10米/秒，設(shè)計(jì)雷諾數(shù)為2.6X 105，最大升力系數(shù)>1.4，最大升阻比>60，翼型的力矩系數(shù)在10度迎角范圍內(nèi)保持力矩系數(shù)變動(dòng)在±0.01范圍內(nèi)，且相對(duì)1/4翼型弦長參考點(diǎn)處力矩系數(shù)>-0.01。翼型10%~70%弦長范圍內(nèi)為單曲外形，以便光伏能源與飛機(jī)機(jī)體的賦型。
[0007]技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0009]所述一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型，其特征在于:翼型相對(duì)厚度為11%~13%，最大彎度為2%~4%，最大彎度所在弦向位置為25~30% ;翼型距前緣70%弦長范圍內(nèi)為單曲外形。
[0010]所述一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型，其特征在于:翼型參數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型，其特征在于:翼型相對(duì)厚度為11%~13%，最大彎度為2%~4%，最大彎度所在弦向位置為25~30% ;翼型距前緣70%弦長范圍內(nèi)為單曲外形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型，其特征在于--翼型參數(shù)為:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種匹配全翼太陽能無人機(jī)的低雷諾數(shù)翼型，其特征在于:翼型參數(shù)為:

【文檔編號(hào)】B64C3/36GK103482054SQ201310354010
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月14日
【發(fā)明者】周洲, 甘文彪, 王正平, 祝小平 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)