对于本方案的飞翼布局,机翼焦点可近似为全机的焦点,具体确定后掠翼焦点的方法如下:
x2c?0.25?Sb?0.580x(z)b(z)dz?120.58'?0.13?4?0.2195*0.2233?0?z*tan????0.27?0.58z?0.27??dz ?120.58?0.13?0.274?0.2195*0.2233?0?z*0.5921???0.58z?0.27???dz?0.9679xc?0.9679*0.2233?0.2161m
从而可以求得:xm?(0.9679?0.08)*0.2233?0.1983m 即重心位于机翼根弦前缘点后0.1982m,重心位置确定。 对于小型电动无人机,其重心位置可以根据操稳特性计算后,通过移动电池位置来调整。
8.三维模型建立及内部装载布置 (1)三维模型
本方案三维数学模型的建立使用CATIA完成。
三面图
前视图
俯视图
侧视图
效果图
(2)内部装载布置
电动无人机机身内部装载有电池、自动驾驶仪、数据传输设备、
图象传输设备、侦察设备。在机翼中段的分置见图所示。
内部装载布置
9.无人机气动特性分析
可以工程解析法计算,也可以涡格法ALV软件计算。估计AAA也能计算。
气动特性包括飞机的升力特性、阻力特性和力矩特性。工程估算分析结果将作为性能计算的输入,用于飞行性能的分析。
(1)全机升力特性分析
a.全机升力线斜率
对于低速常规的直线边梯形机翼,机翼升力线斜率CLa,w可用下式估算:
CLa,w?2?AA222???tan?1/2??42?K2*3.14*5.52?5.50.9972?0.47142??42?(6.95/6.28)2
?4.4088(1/rad)?其中,K?Cla/2?,Cla为翼型升力线斜率,??1?Ma2,A为展弦比。
由于全机没有平尾,因此,机翼的升力线斜率就是全机的升力线斜率。
CLa?CLa,w?4.4088(1/rad)
b.全机零升力系数
亚音速时,对于具有等翼型、线性扭转角分布的机翼,其零升迎角可用下式估计:
?L0,w????0????0,com????0?????0.8?0?*1??0.8o ???w??????w????0,incom????0其中,?0——翼型零升迎角;量;
?w——每度扭转角引起的零升迎角增
?0,com——压缩性修正因子。 ?0,incom【注:速度低空气压缩性不考虑,由于飞翼布局忽略机翼扭转】 【注:机翼的零升迎角不是全机的零升迎角,因为存在安装角。】 零升力系数【零升力系数=零升迎角*升力线斜率】
通常机翼的零升力系数为机翼零升力系数与平尾升力系数之和。
CL0?CL0,w?CL0,h
本方案无平尾。则
CL0?CL0,w?(iw??L0,w)CL?,w??2?0.8??180*4.4088?0.2155
其中,iw为机翼安装角。 c.全机零升迎角
有了全机的零升力系数以及升力线斜率,可以求得零升迎角:
?0??CL0?0.2155?(rad)??2.8o CL?4.4088