超轻型固定翼飞机
超轻型大载荷无人机的设计与实现
超轻型大载荷无人机的设计与实现作者：黄嘉豪陈子杰黄科超来源：《科技创新导报》2017年第32期摘要：本文以超轻型载重无人机作为研究重点。
分析行业研究文献与固定翼无人机行业，对固定翼无人机的结构展开多角度探讨，包括无人机材料、受力、装配方式等方面。
以“减轻每一克重量”为核心思想，使用高弹性轻质工程木质为主体材料，提出高韧性碳纤维复合材料和凯夫拉原丝复合材料进行缠扰补强的方案，设计一款翼展达3.1m，机身1.8m长，整机重量仅970g，电机拉力峰值达4.3kg，载荷比达到5以上的固定翼无人机。
该飞行器采用了S1223高升力翼型为飞机提供足够的升力。
经测试，该固定翼无人机飞行效率好、性价比高，给未来固定翼大载荷的无人机设计带来一个新方向。
关键词：无人机超轻型大载荷碳纤维复合材料凯夫拉复合材料中图分类号：V279 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（b）-0012-021 无人机轻型结构具体设计1.1 动力方面的设计第一步对各个参量进行设置，设载重量W1=6kg，空机质量Wa=1kg，按设计规定推重比一定要适当，预取推重比Kf=T/W1+Wa=0.4，知拉力T应保持在2.8～3kgf这个范围内。
常规翼型其升阻比最好保持在50以上，通常情况下这个参量不会考虑诱导阻力这方面的影响，但是却在这种高升力飞机上占比相当大。
除此之外，如果翼型精确度不高同样会使升阻比低于预计值。
就算是把对机翼有影响的所有阻力都考虑到，其他部位还是会构成阻力，比如机身下面水袋构成的压差阻力等。
还有一个要点必须注意：飞机不会一直处于平行飞行状态。
如果遇到下降气流这种情况，抛开其他因素和情况，只在爬升这个过程中就要借助巨大的升力，不然便不能达到起飞距离ld≤25m这个要求。
拉力产生的加速度，总加速度a=dv/dt，这里的Kd不是通过机翼参数算出来的，它是由方程计算，这里的代表阻力占重力之比，属于推重比中一个重要组成部分，估算得出大概为0.3，也就是说平飞油门保持75%（）。
超轻型飞机
前景
轻型飞机和超轻型飞机飞行运动，近几年在我国发展很快，很多民间的航空体育俱乐部进行会员训练多选用 此类飞机。随着经济的发展和人民生活水平的提高，轻型和超轻型飞机飞行运动，将有更广泛的前景。
荣誉
自主产权超轻型飞机低空数码遥感系统荣获2007年测绘科技进步一等奖。
超轻型飞机为开展高分辨率遥感影像快速获取应用示范工程，为土地利用动态遥感监测和土地图件更新等国 土资源大调查任务探索新的数据获取手段和处理技术，由国家遥感中心资料服务部等单位承担的超轻型飞机低空 数码遥感系统应用研究项目，历时两年的研究试验与工程应用，日前通过中国测绘学会科学技术奖励委员会评审， 荣获2007年度测绘科技进步一等奖。
超轻型飞机
按绍
03 飞机分类
目录
02 主要特点 04 系列产品
05 驾驶资格
07 前景
目录
06 飞机用途 08 荣誉
超轻型飞机，是按重量分类中最轻的一类飞机，是70年代以来迅速发展起来的。它与轻型飞机的区分尚无严 格统一的规定。超轻型飞机属民用航空类。近年来，超轻型飞机的发展引起了我国航空界人士和使用部门的极大， 主要原因在于，超轻型飞机具有低空、低速、稳定和安全等特点，而且结构简单、重量轻、价格便宜、容易操纵、 维护方便，可广泛应用于农林牧业、勘探、航空摄影、航空体育运动和旅游等。因此，随着我国的经济发展和人 民生活水平的提高，这种飞机将会有广泛的应用前景，是通用航空技术发展的方向之一。
主要特点
超轻型飞机有许多特点，它的主要特点体现在“超轻”二字上，那就是结构简单、起降方便、低空低速性能 好、驾驶容易、运输使用和维护方便、经济安全等，是一种易普及推广的大众航空器。
结构简单
一架超轻型飞机的空机重量只有一、二百千克，大多是由铝合金和尼龙布，轻木，硬泡沫等材料构成，再装 上一台几十马力的小发动机即可飞行，多数为无座舱或半座舱式，有简单的飞行仪表和发动机仪表组成。由于飞 机重量轻、体积小、结构简单，使许多业余爱好者，能够在家庭完成制造和装配。
轻型运动航空器适航空器适管理政策指南
咨询通告中国民用航空局航空器适航审定司编号：AC-21-AA-2015-25R1下发日期：2015年2月6日轻型运动航空器适航管理政策指南轻型运动航空器适航管理政策指南1. 目的本咨询通告提供轻型运动航空器的型号设计批准审定、生产许可审定、适航审定等相关的适航管理政策指南。
2. 依据本咨询通告依据《民用航空产品和零部件合格审定规定》（CCAR-21-R3）制定。
3. 撤销自2015年2月6日起，本咨询通告取代2009年5月5日生效的《轻型运动航空器适航管理政策指南》（AC-21-AA-2009-25）。
4. 参考文件AP-21-AA-2015-37R1，轻型运动航空器型号设计批准审定程序。
5. 概述5.1 定义本咨询通告所述轻型运动航空器是指符合下列条件的轻型运动飞机（固定翼）、滑翔机、旋翼机和轻于空气航空器：(1) 最大起飞重量不超过(i) 600公斤（1,320磅）的轻于空气的航空器；(ii) 600公斤（1,320磅）的不用于水上运行的航空器；或者(iii) 650公斤（1,430磅）的用于水上运行的航空器。
(2) 在海平面标准大气条件下，最大连续功率状态下最大平飞空速（V H）不超过120节校正空速。
(3) 对于滑翔机，最大不可超越速度（V NE）不超过120节校正空速。
(4) 在最大审定起飞重量和最临界的重心位置，并不使用增升装置的条件下，航空器最大失速速度或者最小定常飞行速度（V S1）不超过45节校正空速。
(5) 包括飞行员的最大座位数不超过2座。
(6) 如果是动力航空器，为单台活塞式发动机或者单台电力推进装置。
(7) 如果是除动力滑翔机外的动力航空器，为定距或者桨距可地面调节的螺旋桨。
(8) 如果是动力滑翔机，为定距或者顺桨螺旋桨。
(9) 如果是旋翼机，为定距、半铰接、跷跷板式、两片桨叶旋翼系统。
(10) 如果具有座舱，为非增压座舱。
(11) 除了用于水上运行的航空器或者滑翔机外，为固定起落架。
飞机介绍
EC155B1“直九”民用型直升机
EC155B1直升机是欧洲直升机公司研制的多用途直升机， 目前是我国中信海直公司的主力机型。该机型最大起飞 重量4.85吨，座位数1（驾驶室）+13（客舱），巡航速 度270公里/小时，最大航程903公里，目前市场价8245万 人民币。
A109S型海事直升机
意大利阿古斯特公司著名的A109系列最新改进型直升机， 目前广东海事局巡查执法支队正使用该机型。该机型作 为轻型双发FAR/JAR 27机型的尖端产品，具有有效载荷 大，航程远和巡航速度快的特点。该机型长12.96米，宽 7.76米，高3.5米，主螺旋桨半径11.45米，最大巡航速 度311公里/小时，最大起飞重量3吨，最大升限5095米， 最大航程965公里，最大留空时间5小时，目前售价1亿人 民币。同时该机配有LEO II A3 Cumulus FLIR红外吊舱 装臵、NPX-138 海事电台、ECS数字视频传系统、VDRV3000数字录像机、高音喇叭、探照灯等先进海事监管设 备，可用于远距离、大面积或紧急情况下的海区巡视； 进行空中巡航执法、调查取证和应急反应；对海上船舶 溢油、排污监视、调查取证和应急行动；对偏远航标检 查、维护与补给等。
USCG/CN-235巡逻机
西班牙航空制造公司和印尼飞机工业有限公司联合研制 的双发涡轮螺旋桨支线运输机。该机型机长 21.353米， 机高 8.177 米，翼展 25.81 米，巡航速度 460 公里 / 小时， 最大升空高度7620米，最大起飞重量15.1吨，最大航程 3910 千米，最大留空时间 8 小时，装备两台通用电气公 司CT7-7A涡轮螺旋桨发动机，可用于人员和物质运输， 低空空投设备，海上巡逻和反潜，电子对抗和电子干扰 等任务。目前该机型售价在3亿人民币左右。
固定翼飞机的操作方法
固定翼飞机的操作方法固定翼飞机的操作方法主要包括起飞、飞行、以及降落。
以下是固定翼飞机的详细操作步骤：1. 起飞准备：在起飞前，飞行员需要完成一系列的准备工作。
首先，检查飞机的机械设备和电子设备是否正常运行。
其次，确认燃油和机油是否充足。
最后，检查气象状况和机场跑道情况，确保起飞环境安全。
2. 起飞：在起飞前，飞行员需要将飞机停在距离跑道起点合适的位置。
然后，启动发动机，并依照指示仪表对其运行状态进行监测。
一旦发动机工作正常，飞行员可以向塔台通报起飞意图。
此时，飞行员需要将飞机加速至起飞速度，并拉起离地。
维持适当的爬升角度，直到飞机达到所需巡航高度。
3. 飞行操作：在飞行过程中，飞行员需要不断监测仪表，确认飞机的状态。
掌握飞机的稳定性是飞行操作的基本要求。
为此，飞行员需要操作操纵杆和脚踏操纵器，控制飞机的姿态和航向。
- 操纵杆：操纵杆用于控制飞机的俯仰和滚转。
当飞行员向前或向后推动操纵杆时，飞机的机头会向下或向上倾斜，从而改变飞机的俯仰角度。
当飞行员将操纵杆向左或向右转动时，飞机会沿着横轴旋转，改变飞机的滚转角度。
- 脚踏操纵器：脚踏操纵器用于控制飞机的偏航。
当飞行员向左或向右踩下对应的脚踏操纵器时，飞机会沿着纵轴旋转，改变飞机的偏航角度。
在飞行操作中，飞行员还需要通过仪表来监测飞机的速度、高度、姿态和方向等状态。
不同飞行阶段和飞行任务需要不同的飞行操作手法和技巧，如起飞爬升、巡航、转弯、下降和下滑等。
飞行员需要根据实际情况进行相应的操作。
4. 降落准备：在降落前，飞行员需要提前准备降落的相关信息。
包括向塔台通报降落意图、确认机场气象状况和风向等。
同时，飞行员需要降低飞机的速度和高度，减小飞机的姿态和航向变化，为顺利降落做好准备。
5. 降落：在接近跑道时，飞行员需要适时放下起落架，并使飞机与跑道平行。
调整飞机的姿态和航向，确保飞机平稳接地。
当飞机接地后，飞行员需要使用刹车和反推杆来减速，并保持飞机在跑道上直线行驶。
超轻型固定翼飞机
沈航二号轻型固定翼飞机设计指导老师：邓忠林设计者：学号：班级：S201202超轻型飞机的设计主要包括总体外形设计机身设计尾翼设计机翼设计飞机的操纵系统渲染效果图简介：超轻型飞机是按重量分类中最轻的一类飞机。
超轻型飞机有许多特点，它的主要特点体现在“超轻”二字上，那就是结构简单、起降方便、低空低速性能好、驾驶容易、运输使用和维护方便、经济安全等，是一种易普及推广的大众航空器。
超轻型飞机属民用航空类。
主要种类：超轻型固定翼飞机超轻型旋翼飞机超轻型三角翼飞机超轻型直升飞机本作品属于超轻型固定翼飞机，适合一般机场起降，采用复合材料制造，轻便，绿色。
轻型飞机总体外形设计二维图纸俯视图侧视图主视图利用SolidWorks绘的三维实体“沈航二号”一：飞机主体结构二，机翼结构设计1，机翼的功用：机翼是飞机的一个重要部件，它的主要功用是产生升力，此外还使飞机具有一定的横测安定性和操纵性。
为了使机翼更好的完成它在空气动力方面的各种功效，常在它的前缘，后缘安装有襟翼，副翼，扰流片等各种副翼。
机翼上的集中载荷和分布载荷：q a—气动分布载荷; q c—质量分布载荷;襟翼机身支反力。
机翼在外载作用下的剪力,弯矩,扭矩图。
Q—机翼的剪力图； M—机翼的弯矩图； M t ---机翼的扭矩图。
2，机翼外形机翼外形对于飞机的气动性能和结构性能有重要的影响，因此选择合理的机翼平面形状是非常重要的。
该轻型飞机的机翼剖面形状是平凸翼型，结构简单，便与生产，而且气动特性比较好，所以在某些低速飞机上应用较多。
3，机翼的受力构件机翼的受力构件包括内部的骨架和外部的蒙皮以及与机身连接的接头，骨架由纵向元件和横向元件组成，纵向元件有翼梁，长桁,纵墙，横向元件有翼肋。
该轻型飞机采用的布局是：纵向元件包括翼梁，纵墙，横向元件是翼肋。
A，翼梁翼梁是飞机中的主要受力构件，它承受机翼的剪力和弯矩。
翼梁主要由上下缘条和腹板组成，缘条承受由弯矩而产生的拉，压轴向力；腹板承受剪切力。
微型、轻型民用无人驾驶航空器划分标准
微型、轻型民用无人驾驶航空器划分标准以微型、轻型民用无人驾驶航空器划分标准为标题，我们来讨论一下这个话题。
随着科技的不断发展，无人驾驶航空器（Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV）已经成为一个热门话题。
在无人驾驶航空器的领域中，根据其尺寸和用途的不同，可以将其划分为微型和轻型两个类别。
我们来介绍微型无人驾驶航空器。
微型无人驾驶航空器一般指尺寸较小、重量较轻的无人机。
它们通常被设计用于在狭小的空间中进行任务，比如室内飞行或密集城市环境。
微型无人驾驶航空器具有灵活性高、机动性好的特点，可以在狭小的空间中自由飞行。
它们常常被用于室内拍摄、物品投递、搜索救援等任务。
微型无人驾驶航空器一般重量较轻，通常不超过2千克，翼展一般不超过1米。
接下来，我们来介绍轻型无人驾驶航空器。
轻型无人驾驶航空器相对于微型无人驾驶航空器来说，尺寸和重量都要稍大一些。
它们通常被设计用于户外飞行，具有更长的续航时间和更远的飞行距离。
轻型无人驾驶航空器常常被用于航拍、搜救、农业监测等领域。
根据不同的用途和载荷需求，轻型无人驾驶航空器的尺寸和重量会有所不同。
一般来说，轻型无人驾驶航空器的重量在2千克到25千克之间，翼展在1米到5米左右。
无论是微型还是轻型的无人驾驶航空器，它们都具有一些共同的特点。
首先是无人驾驶，即无需人工操控，由自动化系统进行导航和控制。
其次是航空器，即具备飞行能力和航空器的基本要素，如机翼、动力系统和导航系统等。
此外，无人驾驶航空器还具备一定的智能化功能，能够通过传感器获取环境信息，并根据其进行决策和执行任务。
在无人驾驶航空器的发展中，微型和轻型无人驾驶航空器扮演着重要的角色。
微型无人驾驶航空器适用于狭小的环境和室内任务，而轻型无人驾驶航空器则适用于较大的室外空间和更长时间的任务。
两者的划分标准主要是基于尺寸和重量的不同，但也会受到任务需求和技术发展的影响。
总结起来，微型和轻型民用无人驾驶航空器是根据其尺寸和用途的不同进行划分的。
固定翼无人机技术-固定翼无人机概述
1.2
固定翼无人机的飞行环境
大气飞行环境
空气的性质与标准大气 飞行中各种高度
大气飞行环境
包围地球的空气层称为大气层，是航空器唯一的飞行环境，也是导弹与航天器飞 行的重要环境。
大气密度随高度的变化
大气的分层
按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层（旧称同温层）ຫໍສະໝຸດ 中间层、热层和散逸层。非杀伤
杀伤
军 用 靶
机
探 测 无 人
机
通 信 中 继 无 人
机
毁 伤 评 估 无 人
机
边 海 防 巡 逻 无 人
机
电 子 侦 察 无 人
机
图 像 侦 察 无 人
机
电 子 战 无 人
机
察 打 一 体 无 人
机
反 辐 射 无 人
机
对 地 攻 击 无 人
机
空 战 无 人
机
反 潜 无 人
机
炮 火 校 射 无 人
k= −
（1-2）
式中 k——体积压缩率：Pa−1；V——流体的体积：m3；ΔV——流体体积的变化量：m3； Δp——流体压强的变化量：Pa；
空气的性质
3. 黏性与雷诺数
流体流动时，在流体内部产生阻碍运动的摩擦力的性质称做流体的黏性。黏性是流 体物理性质中最重要的性质。
流体产生黏性的最主要的原因有两条：一是流体分子之间的吸引力产生阻力；二是 流体分子做不规则的热运动的动量交换产生阻力。
固定翼无人机概述
固定翼无人机概述
1.1
固定翼无人机的定义
概念辨析
特点与分类
概念辨析
固定翼无人机是由动力装置产生推力/拉力，由固定机翼产生升力，在大气层中飞 行的重于空气的航空器。
小飞机总结
小飞机总结1. 引言小飞机，也被称为无人机或多轴飞行器，是一种能够实现自主飞行的航空设备。
近年来，小飞机在各个领域得到了广泛应用，如航拍摄影、农业植保、物流配送等。
本文将对小飞机的相关概念、技术原理、应用场景等进行总结和介绍。
2. 小飞机的概念及分类小飞机是一种无人机的分类之一，它相较于传统的有人飞机，没有搭载人员，通过预先设定航线或遥控方式进行飞行。
根据小飞机的结构和用途不同，可以将其分为以下几类：2.1 固定翼小飞机固定翼小飞机类似于传统的飞机，具有固定的机翼和尾翼。
它通常需要一定的起飞和着陆距离，具备较长的飞行时间和较大的承载能力。
固定翼小飞机广泛用于农业植保、测绘等领域。
2.2 多旋翼小飞机多旋翼小飞机由多个对称排列的螺旋桨组成，通过控制螺旋桨的转速和角度来实现平衡和操控。
多旋翼小飞机具有垂直起降的特点，适用于垂直挂载摄像机进行航拍摄影、物流运输等任务。
2.3 VTOL（垂直起降固定翼飞机）VTOL飞机综合了固定翼小飞机与多旋翼小飞机的优势，具备垂直起降和长时间巡航的能力。
它采用固定翼的设计，同时配备可转向的推进器，可实现垂直起飞和着陆。
VTOL飞机在军事、警务和消防等领域有广泛应用。
3. 小飞机的工作原理小飞机的飞行主要依赖于以下几个关键技术：3.1 遥控技术遥控技术是小飞机飞行的基础。
通过无线电遥控设备，人们可以远程操控小飞机的飞行方向、速度和高度等参数。
遥控技术的发展使得小飞机具备了更高的操控能力和稳定性。
3.2 飞控系统飞控系统是小飞机的。
2024年轻型飞机市场环境分析
2024年轻型飞机市场环境分析引言轻型飞机是一种重量较小、速度较慢的飞行器，通常用于个人娱乐飞行或短程航空运输。
随着人们对飞行的兴趣的增加以及私人航空市场发展的推动，轻型飞机市场正迅速成长。
本文将对轻型飞机市场环境进行分析，探讨市场潜力、市场竞争以及未来发展趋势。
市场潜力轻型飞机市场在过去几年取得了显著的增长。
一方面，个人飞行兴趣的增加和社会富裕阶层的增加推动了轻型飞机市场的发展。
越来越多的人愿意投资购买自己的轻型飞机，以满足他们对飞行的热爱。
另一方面，轻型飞机在商业运输和旅游业中的应用也在增加。
一些地区的旅游和度假胜地开始提供私人飞行服务，为游客提供独特的航空体验。
此外，轻型飞机的技术不断进步，价格也逐渐下降，进一步推动了市场的扩张。
越来越多的制造商投入轻型飞机市场，推出具有更高性能和更低成本的产品。
这些因素使得轻型飞机市场拥有巨大的潜力，有望继续保持快速增长。
市场竞争虽然轻型飞机市场充满潜力，但市场竞争也逐渐加剧。
主要的竞争者包括飞机制造商、航空公司以及其他航空服务提供商。
在飞机制造商方面，市场上存在多家知名企业，如波音、庞巴迪和塞斯纳等。
这些企业在轻型飞机市场占据了重要的地位，拥有雄厚的技术实力和广泛的市场渠道。
此外，一些新兴的制造商也在不断涌现，他们通过创新和低成本的产品吸引了一部分消费者。
航空公司也逐渐进入轻型飞机市场，他们看中了轻型飞机在短程航空运输和航空旅游方面的潜力。
一些航空公司开始购买和租赁轻型飞机，扩大业务范围并提供更多样化的服务。
除此之外，其他航空服务提供商，如飞行培训机构、飞行俱乐部等，在轻型飞机市场也发挥着重要的作用。
他们通过提供飞行培训、飞行器租赁等服务吸引消费者，促进了市场的发展。
未来发展趋势未来轻型飞机市场有望继续保持快速增长，并呈现以下几个发展趋势：1.技术创新：随着科技的进步，轻型飞机的技术将会不断创新。
新材料的应用、航空电子技术的发展等将推动轻型飞机的性能和安全性的提升，进一步满足消费者的需求。
固定翼电动飞机应用场景
固定翼电动飞机应用场景
固定翼电动飞机在当今世界的航空领域中有着广泛的应用场景。
首先，固定翼电动飞机在个人和商业领域中作为轻型飞行器得到了
广泛应用。
这些飞机通常用于短途飞行，例如私人飞行、观光飞行
和空中摄影。
由于其低噪音和零排放的特点，固定翼电动飞机也被
用于环保和低成本的空中运输，比如快递递送和紧急医疗救援。
其次，固定翼电动飞机在农业领域也有着重要的应用。
农业领
域需要对大片农田进行监测和喷洒农药，固定翼电动飞机可以通过
搭载高分辨率摄像头或传感器来实现农田的监测和数据收集，同时
也可以携带农药喷洒设备，提高了农业生产的效率和精准度。
此外，固定翼电动飞机在科学研究和环境监测方面也发挥着重
要作用。
科研人员可以利用这种飞机进行大气层和地表的监测，以
便更好地了解气候变化和环境污染情况。
在自然灾害监测和救援方面，固定翼电动飞机也可以提供重要的支持，例如在森林火灾监测
和救援行动中发挥作用。
最后，固定翼电动飞机在军事领域也有着重要的应用。
它们可
以用于侦察、监视和情报收集任务，同时也可以用于无人作战飞机。
由于其低噪音和隐蔽性，固定翼电动飞机在军事领域具有独特的优势。
总的来说，固定翼电动飞机在个人、商业、农业、科研、环保和军事等领域都有着广泛的应用场景，其灵活性、低成本和环保特点使其在未来的发展中有着巨大的潜力。
15厘米固定翼微型飞行器总体设计与性能分析
ii
15 厘米固定翼微型飞行器总体设计与性能分析
图表清单
图 1.1 第一代 Black Widow ........................................................................................5 图 1.2 第一代 Black Widow 质量分配图 ...................................................................5 图 1.3 第二代 Black Widow ........................................................................................6 图 1.4 MLB 公司的 Trochoid ......................................................................................6 图 1.5 Florida 大学的柔性翼微型飞行器 ...................................................................7 图 2.1 无人飞行器翼展与有效载荷关系图 .............................................................10 图 2.2 桨叶叶素的气动特性分析图 .........................................................................14 图 2.3 旋翼拉力计算模型 .........................................................................................16 图 2.4 旋翼转速特性曲线，V∞=0 .............................................................................17 图 2.5 旋翼拉力特性曲线 .........................................................................................18 图 2.6 飞行器气动外形设计的一般流程 .................................................................19 图 3.1 微型飞行器机翼翼型 .....................................................................................25 图 3.2 微型飞行器机翼平面形状 .............................................................................26 图 3.3 后缘襟副翼的形状及位置 .............................................................................26 图 3.4 垂直安定面的基本形状 .................................................................................27 图 3.5 定型后微型飞行器部件的尺寸 .....................................................................28 图 3.6 固定翼微型飞行器气动外形效果图 .............................................................28 图 3.7 微型飞行器的等价梯形翼 .............................................................................28 图 3.8 微型飞行器的升阻特性曲线 .........................................................................29 图 3.9 微型飞行器定直平飞配平迎角 .....................................................................30 图 3.10 平飞需用推力和可用推力 ...........................................................................30 图 4.1 多层网格迭代求解示意图 .............................................................................34 图 4.2 MGAERO 的求解结构 ...................................................................................35 图 4.3 MGAERO 中的坐标定义 ...............................................................................36 图 4.4 MGAERO 中的气动角定义 ...........................................................................36 图 4.5 微型飞行器三维外形和空间网格图 .............................................................37 图 4.6 部分迎角下微型飞行器的压力云图，V∞=12m/s .........................................39 图 4.7 微型飞行器翼根处压力分布曲线，V∞=12m/s .............................................40 图 4.8 机翼各展向截面的压力分布，V∞=12m/s，α=10° .......................................42 图 4.9 各迎角下 Y=700mm 处机翼压力分布曲线 ..................................................44 图 4.10 流场模拟中的微型飞行器半模和结构网格 ...............................................45
民用轻小型固定翼无人机飞行控制系统通用要求
民用轻小型固定翼无人机飞行控制系统通用要求随着无人飞行器的越来越普及，民用轻小型固定翼无人机的应用也日益广泛。
为了确保这些无人机的飞行安全性和可靠性，飞行控制系统是其中至关重要的一环。
本文将从通用要求的角度介绍民用轻小型固定翼无人机飞行控制系统的要求。
一、功能要求飞行控制系统应主要包括飞行控制计算机、姿态传感器、定位传感器、马达控制器等，并实现以下功能：1.飞行姿态控制飞行控制系统必须能够准确实时的获取飞行器当前的状态，如飞行姿态、速度、高度等，并保证飞行器在控制下能够稳定、精准的飞行。
2.自动驾驶飞行控制系统应该具备GPS导航能力，支持自动驾驶模式。
当用户选择自动驾驶模式时，飞行器能够根据预设的路径或者任务自主进行飞行。
3.安全保护飞行控制系统应该能够对飞行器进行各种安全保护，包括低电压自动降落、飞行器失联自主返航等应急措施。
二、性能要求1.精度高飞行控制系统应该具有高精度的飞行姿态控制能力，保证飞行器在动态环境下能够稳定飞行。
同时，定位传感器应该具备高精度的定位能力，能够实现高精度的自主导航和遥控飞行。
2.扩展性好飞行控制系统应该具备良好的扩展性，能够支持各种不同的传感器、通信设备等外部设备的集成，在不同环境下实现不同的功能。
3.容错性强飞行控制系统应具备容错性强的特点，确保在出现故障或者异常情况时，飞行器能够安全降落，并有一定的自动保护机制。
三、稳定性能1.防干扰性能好飞行控制系统应该抗干扰性能能够适应不同的环境要求，在干扰强烈的环境下能够保证稳定飞行。
2.抗振动能力强飞行控制系统应该具有良好的抗振能力，能够抵抗由外部环境带来的振动干扰，保证飞行器稳定飞行。
四、安全性能1.可靠性高飞行控制系统应具有高可靠性，避免出现故障或者异常情况，确保飞行器飞行安全。
2.保密性强飞行控制系统应具备保密性强的特点，确保无人机飞行的安全和保密。
总之，飞行控制系统是民用轻小型固定翼无人机的关键部分，需要具备高精度、高可靠性、高扩展性等多种性能要求，同时还需要能够适应不同的外部环境，确保飞行器的稳定飞行和安全性。
小型固定翼飞机参数
小型固定翼飞机参数
小型固定翼飞机的参数可能因制造商、型号和用途而有所不同。
以下是一些常见的小型固定翼飞机参数：
1.翼展：翼展是飞机机翼左右翼尖之间的长度，也是机翼的平面形状的宽度。
2.机长：机长是指飞机机头最前端至机尾最后端的距离。
3.机高：机高是指飞机停放地面时，飞机外露机身离地面的垂直距离。
4.翼面积：翼面积是指机翼在平面上的投影面积。
5.空重：空重是指飞机的总重在减去燃油、人员和货物重量后的重量。
6.起飞重量：起飞重量是指飞机在起飞滑跑前，飞机重量达到的最大允许值。
7.发动机类型：小型固定翼飞机通常使用活塞式发动机或涡轮螺旋桨发动机
作为动力来源。
8.飞行速度：飞行速度是指飞机在空中的最大或平均速度。
9.航程：航程是指飞机在不进行空中加油的情况下，从一个机场起飞，达到
另一个机场的最远距离。
10.升限：升限是指飞机在空中能够达到的最大高度。
些超轻型飞机中用的翼型
资料】一些超轻型飞机中用的翼型Clark Y （低性能的允许制造误差大的，下表面很长一段是直线容易造）NACA 4412/4415 （低性能的允许制造误差大的，头部圆钝不易气流分离，下表面平坦容易制造）NACA 6412 （升力比较大，但下表面内凹，不便制造，俯仰力矩大，一般不用。
模型上通常用较薄的NACA6409）NACA 23012/23015/23018（综合性可靠的，商务飞机最常用的，厚度范围比较大）NACA 43012/43015（综合性较好的，可能侧重于飞行性能）NACA 63-618 （层流翼型制作要求高）NACA 66-618（层流翼型制作要求更高，第二个数字可以推测此类6系列翼型的层流范围，此类翼型通常用较小弯度如66-116的用于高速飞机上）NACA 8-H-12（s翼型，俯仰安定性好，其他性能差，飞翼类用）FX 63-137（低速大升力翼型，通常仅用于人力飞机类慢速飞机）FX 67-K-170（层流翼型制作要求高），Wortmann的层流翼型理论上说性能比NACA的6系列更先进些。
蟋蟀用的那个厚度21.7的没找到，将就着看看厚度19.1的吧：FX 60-126（翼尖处使用，抗失速）EPPLER 266 （滑翔机任务专用，不适合动力飞机）平板（通常在管子蒙皮结构中作为尾翼用）NACA0006~0008 （通常用做尾翼）少数特技飞机也采用对称翼型。
不过通常厚度相当大。
单层蒙布翼型，这个通常总是用根圆管做前缘。
按传统的翼型制图理论，这个形状应该是常规翼型的那些中心线，然后厚度为0的那样翼型。
当然那个理论是简单设想的扯淡。
所以这个翼型实际是常规翼型的上表面的形状，一般只要做到曲率逐渐变化就可以了。
由于实际的此类翼型性能都很差，所以你做的形状差了很多也无所谓的。
一层半蒙布翼型，这个通常不是完整的翼型，上表面是完整的，下表面只蒙一部分然后就贴到上蒙皮下面去了。
也就是说前半部分是个立体翼型，后半部分省略为单层蒙布。
民用轻小型固定翼无人机系统试验方法
民用轻小型固定翼无人机系统试验方
法
HB 8579-2020《民用轻小型固定翼无人机系统试验方法》由中华人民共和国工业和信息化部发布，规定了民用轻小型固定翼无人机系统的试验条件、试验方法和试验报告等内容。
该方法适用于最大起飞重量不超过150kg的民用轻小型固定翼无人机系统，规定了无人机的性能、环境适应性、安全性等方面的试验方法。
如果你想了解更多关于民用轻小型固定翼无人机系统试验方法的信息，建议你查阅相关的技术标准或咨询专业人士。
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沈航二号轻型固定翼飞机设计
指导老师：邓忠林
设计者：
学号：
班级：S201202
超轻型飞机的设计主要包括总体
外形设计机身设计
尾翼设计机翼设计
飞机的操纵系统渲染效果图
简介：超轻型飞机是按重量分类中最轻的一类飞机。
超轻型飞机有许多特点，它的主要特点体现在“超轻”二字上，那就是结构简单、起降方便、低空低速性能好、驾驶容易、运输使用和维护方便、经济安全等，是一种易普及推广的大众航空器。
超轻型飞机属民用航空类。
主要种类：
超轻型固定翼飞机超轻型旋翼飞机
超轻型三角翼飞机超轻型直升飞机
本作品属于超轻型固定翼飞机，适合一般机场起降，采用复合材料制造，轻便，绿色。
轻型飞机总体外形设计二维图纸
俯视图侧视图
主视图
利用SolidWorks绘的三维实体“沈航二号”
一：飞机主体结构
二，机翼结构设计
1，机翼的功用：机翼是飞机的一个重要部件，它的主要功用是产生升力，此外还使飞机具有一定的横测安定性和操纵性。
为了使机翼更好的完成它在空气动力方面的各种功效，常在它的前缘，后缘安装有襟翼，副翼，扰流片等各种副翼。
机翼上的集中载荷和分布载荷：q a—气动分布载荷; q c—质量分布载荷;
襟翼
机身支反力。
机翼在外载作用下的剪力,弯矩,扭矩图。
Q—机翼的剪力图； M—机
翼的弯矩图； M t ---机翼的扭矩图。
2，机翼外形
机翼外形对于飞机的气动性能和结构性能有重要的影响，因此选择合理的机翼平面形状是非常重要的。
该轻型飞机的机翼剖面形状是平凸翼型，结构简单，便与生产，而且气动特性比较好，所以在某些低速飞机上应用较多。
3，机翼的受力构件
机翼的受力构件包括内部的骨架和外部的蒙皮以及与机身连接的接头，骨架由纵向元件和横向元件组成，纵向元件有翼梁，长桁,纵墙，横向元件有翼肋。
该轻型飞机采用的布局是：纵向元件包括翼梁，纵墙，横向元件是翼肋。
A，翼梁
翼梁是飞机中的主要受力构件，它承受机翼的剪力和弯矩。
翼梁主要由上下缘条和腹板组成，缘条承受由弯矩而产生的拉，压轴向力；腹板承受剪切力。
本机型采用的翼梁构造形式是工字形，沿长度方向采用等强度设计。
腹板式翼梁的优点是在相同的高度和同等的重量的情况下，翼剖面形状，把蒙皮传给它的局部气动力传给翼梁腹板，腹板用来承剪，上下缘条用来承受因弯矩而产生的正应力，并连接蒙皮，普通翼肋的腹板抗剪强度，本机型翼肋有较大的承受预度，因此在腹板上开减轻孔以减轻重量。
带有立柱加强而腹板上无任何开孔，其强度最大，这种结构的翼梁制造工艺简单，成本低，适用于轻型飞
机的设计与制造。
A，纵墙
它是一根缘条很弱或无缘条的腹板式翼梁，位于机翼后缘的
纵墙可用来连接副翼和襟翼，它不能承受弯矩，主要用来承受剪力，并与蒙皮构成闭室结构承受机翼扭矩。
B，翼肋
本机型翼肋---构架式翼肋，由缘条，直支柱，斜支柱组成，用于结构高度较大的机翼上。
该飞机的翼肋按功用为普通翼肋，此种翼肋只承受气动载荷，形成并维持
D，蒙皮
蒙皮是包围在骨架外面保持机翼气动外形的构件。
该飞机机翼还参与机翼的总体受力，蒙皮与翼梁腹板所构成的机翼盒式梁受到由各翼肋沿闭室周缘传来的引起机翼扭转变形的力矩。
4，机翼与机身的连接
该机属于低速小型飞机，故采用垂直耳片叉耳连接，连接螺栓水平放置.接头在传递剪力和弯矩时，螺栓均受剪切力作用。
三，机身构造设计
1，机身的功用
机身是飞机的一个重要的部件，它的主要功，用是装载人员，货物，设备,，武器，燃料，发动机等，并把机翼，尾翼，起落架等部件连接在一起，形成一架完整的飞机。
2，该飞机机身的主要受力构件有：
隔框，桁条，蒙皮，隔框采用普通隔框和环式加强框共同作用，普通加强框的作用是保持机身外形,，支持蒙皮，提高蒙皮的稳定性，以利于承受局部空气动力载荷。
环式加强框用于机身与其它部件连接处，机身内部空间可以得到充分的利用。
4，机翼与机身的连接
该机属于低速小型飞机，故采用垂直耳片叉耳连接，连接螺栓水平放置.接头在传递剪力和弯矩时，螺栓均受剪切力作用。
三，机身构造设计
1，机身的功用
机身是飞机的一个重要的部件，它的主要功，用是装载人员，货物，设备,，武器，燃料，发动机等，并把机翼，尾翼，起落架等部件连接在一起，形成一架完整的飞机。
2，该飞机机身的主要受力构件有：
隔框，桁条，蒙皮，隔框采用普通隔框和环式加强框共同作用，普通加强框的作用是保持机身外形,，支持蒙皮，提高蒙皮的稳定性，以利于承受局部空气动力载荷。
环式加强框用于机身与其它部件连接处，机身内部空间可以得到充分的利用。
3，该飞机机身采用的是桁条式，机身的弯矩引起的轴向力全部由桁条和较厚的蒙皮组成的壁板承受，蒙皮还承受机身扭矩产生的剪流和水平与垂直两个面内的剪力，由于它的蒙皮较厚不仅提高了机身的抗扭刚度，而且法向刚度也较好。
四，尾翼构造设计
1，尾翼的功用是保证飞机的俯仰平衡和航向平衡，并使飞机具有俯仰和航向的安全性和操纵性.FY型飞机的尾翼采用水平尾翼和垂直尾翼组成。
平尾由固定的水平安定面和可偏转的升降舵组成，垂直尾翼由固定的垂直安定面和可偏转的方向舵组成。
五，飞机操纵系统
操纵系统是飞机的重要组成部分，它的作用是实现飞行员的飞行意图，完成飞行任务。
该飞机采用电传航电操作。
沈航二号操作系统示意框图
六，起落架的设计
飞机起落架是供起飞，降落，在陆地滑跑，滑行和停放等作用，吸收着陆时的撞击能量和改善起降性能。
该飞机的起落架采用的是后三点带撑杆的支柱式起落架，支柱式起落架常用在起落架较高，着陆速度较低，用于主起落架上。
该型飞机起落架的减震器采用的是油气式减震器。
在气体减震器的结构上增加油液和限流孔，活塞的运动就会迫使油液来回挤压过限流控，由于流速很高，摩擦阻力很大，油液流经限流孔摩擦生热，将其撞击能变为热能散失掉。
注：由于为了模拟沈航二号飞行姿态，便于渲染，所以在设计机身时未画出起落架，如果建造和设计经济允许，建议采用可收缩式起落架。
七，动力装置
该飞机的发动机采用一台，虽然推力有限，不如多台发动机安全，但是此可使飞机结构简化，气动性能较好，维护比较容易。
该飞机采用后置机翼推进式螺旋桨。
便于增加飞行视角。
碳纤维螺旋桨八，最终渲染效果图
版社，王志瑾，姚卫星。