给定的。

（1）飞机结构重量

W1?f1?WT

其中，f1为结构重量系数。一般起飞重量在几公斤范围内的小型无人机结构重量系数在0.25-0.35范围内，作为初步分析，可取为0.3。

常规飞机种类结构重量系数

飞机种类 亚音速干线客机 轻型 中型 重型 。。。。。。。。。 f1 0.30-0.32 0.28-0.30 0.25-0.27 。。。。。。 （2）动力装置重量

动力装置包括电机、减速器、螺旋桨等。电动飞机起飞重量不随飞行发生变化。

W2?f2?WT

推导过程：

W2?Pmax?dj?(P/WT)max?dj?WT

其中，Pmax为电机的最大输出功率，(P/WT)max为飞机最大功重比，?dj为动力装置的比功率（功率/动力装置重量）。这一参数可以取统计值。 【分析：最大功重比为48.4w/kg，小型手抛电动无人机重量不大于

5kg，因此，最大需求的功率：250W】

注：通常手抛电动无人机300w的电机重量约为100g，电调约为50g，电机与螺旋桨连接器为30g。从而有，动力装置的重量约为

W2?0.25kg

（3）电池重量

电池重量=能量/能量密度

W3?E/e

其中，E为飞行中电池提供的能量，e为电池实际比能量（能量密度）。

E?P/4?t

其中，P/4为飞行中电池提供的平均功率，t为飞行时间。

由于飞机在爬升段需要较高功率，在飞行高度不高（相对地面<200米），爬升段时间短，可以忽略，飞行中巡航段时间最长，下滑段可以停车，飞行过程中重量不变，因此，P/4可表示为

P/4?Preq??tdj?js?lj?T?V??tdj?js?lj?L/K?V??tdj?js?lj?WTg/K?V??tdj?js?lj?g/K?V??tdj?js?lj?WT

?t、?dj、?js、?lj分别为电机调速器效率、其中，电机效率、减速器效率、

螺旋桨效率。Preq为飞机巡航段的需用功率。K为巡航段飞机的升阻比。V为巡航速度。g为重力加速度。 综上可得：电池重量表达式为

W3?E/e?P/4t/e?t1?????tdj?js?ljetdj?js?ljPreq?Preq?1?WT?f3?WT ???WT?xh?dc.xh一般地，?t?0.9,?dj?0.7,?js?1(没有使用减速器)

螺旋桨效率：在未知转速的前提下，可以利用已有的小型螺旋桨效率-速度曲线，预选一个初值。在巡航速度下，效率?lj?0.7;在起飞爬升段，效率?lj?0.5。

从而得到：

巡航段动力系统效率：???dj?lj?t?0.7*0.7*0.9?0.44 爬升段动力系统效率：???dj?lj?t?0.7*0.5*0.9?0.315 另外，还需要知道电池特性：实际比能量与平均比功率

上图可以利用电池的放电特性曲线：电压-放电时间曲线（不同电流下）。（怎么转换，上网查，斜率是放电时间）

从上图中可以看出，MH-Ni比能量较低，但比能量随着比功率增大变化较小，适合大功率短时间情形，即适合飞行时间短、速度大的飞行器。

LiSO2比能量高，但比能量随着比功率增大迅速下降，适用于小功率长时间情形，即适合飞行时间长、速度小的飞行器。

因此，本方案选取LiSO2电池，根据航时要求为1小时，斜线与曲线交点得到，比能量：180Wh/kg，比功率：120W/kg。

另外，也可以根据统计来取值

电池的比能量比功率统计 品牌 AKE dn power HIMODEL BLUEARROW tp6000-2s3pl 容量(Ah) 2.2 2.15 4 2.2 6 电压(V) 11.1 11.1 14.8 11.1 11.1 重量(kg) 0.166 0.158 0.429 0.156 0.381 放电倍率(C) 15 15 15 12 12 比能量(70％) 102.3 105 96.2 109.3 121.6 比功率(1h) 102.3 105 96.2 109.3 121.6 综上可知：