行星动力高空长航时无人机.doc

“创新杯”第六届全国未来飞行器设计大赛 “行星动力”高空长航时无人机 专 业 组 2014年 飞行器的外形效果图 简要三视图 体内布局图 目 录 一、 方案设计思想 1 1．概 述 1 2．设 计 特 点 1 3．任务描述 1 4．战场环境设想 1 5．技术要求及应用前景 1 二、 总体设计 1 1．外形设计 1 2．总体布局 2 3．动力装置 2 4．起降方式 2 5．操纵系统 2 三、 主要设计参数 2 四、 主要性能参数 2 五、 行星活塞液冷柴油机技术参数 3 六、 科学、合理、可实现性 3 方案设计思想 1．概 述 “行星动力”高空长航时无人机执行侦察、监视、搜寻任务。高空长航时作业超越了人体极限，必需用无人机执行任务，地面站的人员要轮班值勤。高空长航时无人机气动设计要求具有很高的滑翔比，动力设计要求具有很高的燃油经济性、功重比、可靠性。活塞式动力的可靠性与其散热性能密切相关，在地面调试和高空飞行时机体温度和滑油温度都要控制在合格范围内，才能保证长期安全的飞行。“行星动力”高空长航时无人机采用了具有创新性的“行星活塞液冷柴油机”，其功重比接近汽油航空活塞发动机，燃油经济性较高，机体温度和滑油温度变化范围小，其高压共轨燃油喷射系统的自我诊断功能使行星活塞发动机极少出现汽油航空活塞发动机常见的贫油超温、熄火或富油熄火的故障。最高压比达到4.0的废气涡轮机为“行星活塞液冷柴油机”在近万米高空提供充足的氧气。 2．设 计 特 点 机翼 复合材料悬臂式中单翼。 机身 复合材料硬壳式。 尾翼 倒V形尾翼。 起落架 前三点式。 动力装置 行星动力活塞发动机,单台功率100kw。 通信系统 卫星通信系统、长波无线电加密遥控系统。 导航与导引系统 北斗导航系统、无人机自动返航激光引导着舰系统。 摄像监控系统 六面全方位摄像监控系统。 3．任务描述 长期以来，我国边防巡逻依靠骡马、汽车、舰艇等海陆交通工具，监视范围窄，难免疏漏。利用高空长航时无人机沿边界飞行，摄像头居高临下，把边界两边的动态传送到值班室，可获得大多数边防信息。边防任务要求这种飞行器在云层下方飞行，可对目标实施抵近侦查，拍摄清晰照片。对入侵飞行器执行驱逐任务时，这种飞行器又可爬升到近万米高空。 4．战场环境设想 “行星动力”高空长航时无人机在藏南地区、南海边防巡逻时经常发现印度、越南、菲律宾的渗透行径，拍摄的清晰照片显示，对方的肩扛式对空导弹也瞄准了“行星动力”高空长航时无人机。然而在高科技战场环境下，有生力量不敢对无人机贸然发动攻击，侵略份子以身涉险，常常在无人机的监视警告下无趣地退回。 5．技术要求及应用前景 吸气增压能力强大，可在万米高空保持足够多的发动机功率。 散热能力超强，无论是地面开车还是高空飞行都不会过热。 可使用柴油，燃油消耗率低，停车率极低，可放心地飞行30小时至燃油即将耗尽时降落。 低噪音、低热辐射，滑行距离长，隐蔽性较强。 “行星动力”高空长航时无人机执行侦察、监视、搜寻任务，在未来反恐、反分裂斗争中扮演重要角色。 总体设计 1．外形设计 机头有装载抛物面卫星天线的设备舱盖。 2．总体布局 倒V尾布局。 3．动力装置 行星活塞液冷柴油机，低噪声，低热辐射。 4．起降方式 跑道起飞和降落。 5．操纵系统 固定翼姿态控制系统。 主要设计参数 外形尺寸 翼展 14米 弦长 翼根 1.2米 翼尖 0.36米 展弦比 18 机长 8.5米 机高 2.7米 雷达天线直径 0.8米 主轮距 3米 前主轮距 3.5米 螺旋桨直径 2.1米 翼面积 11米2 重量及载荷 空重 600千克 最大起飞重量 1