一种高机动宽速域的小型靶标无人飞行器的制作方法

1.本发明实施例涉及飞行器技术，尤其涉及一种高机动宽速域的小型靶标无人飞行器。


背景技术：

2.靶标无人飞行器常用于检验武器的系统战术技术性能，是防空武器攻击目标的替代物。随着现代飞行器的发展，对靶标无人飞行器的速域范围和机动性能的要求越来越高。
3.在实际使用中，靶标无人机针对不同的任务需求，常常需要携带不同的任务载荷，模拟相应目标的光、电、红外信号特征及其飞行速度和机动能力以考核导弹战斗部的引战配合。随着技术的发展，假想目标飞行器性能得到了极大的提升，从亚音速逐步过渡到跨音速甚至是超音速，同时日益先进的操纵与传动系统使得现代飞行器的机动性能越来越强。为了更好的模拟假想目标的飞行状态，需要对靶标无人机提出全新的设计，以突破以往传统翼型设计在跨音速域的限制，以及传动舵面布局对其机动性能的限制。超临界翼型能够使机翼在接近音速时阻力剧增的现象推迟发生，可有效提高飞行器的临界马赫数，目前主要用于民航客机及大型运输机。分布式v尾舵面在舵面分配和相互配合下，可实现横纵向解耦和耦合两类控制，对飞行器的操控能力优于常规尾翼布局。本文所述的二者结合的高机动宽速域的靶标无人飞行器，可以用于更好的模拟假想目标的飞行特征。


技术实现要素：

4.本发明提供一种高机动宽速域的靶标无人飞行器，能够携带多种载荷，模拟跨音速域飞行器的飞行状态，同时具备较高的机动性，使靶标无人机对假想目标具有较强的模拟能力。
5.本发明提供一种高机动宽速域的靶标无人飞行器，包括：
6.可搭载多种载荷的机体、设置在所述机体两侧的两个超临界固定主机翼，设置在所述机体尾部两侧的两个分布式舵面v型尾翼。
7.所述机体可搭载多种载荷，前段为载荷舱，可根据模拟任务需要搭载相应载荷，中前段为伞舱，安装有降落伞包便于回收无人飞行器，中后段为油箱，后段为动力舱。
8.所述超临界固定主机翼沿所述机体的纵向对称地设置在所述机体中段，采用超临界翼型设计，两个主机翼外侧后缘对称设置有一对副翼。
9.所述两个尾翼沿所述机体的纵向对称地设置在所述机体后段，两个尾翼后缘沿展向对称设置有两对分布式舵面。
10.所述超临界固定主机翼为带有不超过30
°
后掠角的梯形翼。
11.可选地，所述主机翼相对机身安装位置为上单翼、中单翼或下单翼。
附图说明
12.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，用来提供对本发明的进一步理解而并不构成对本发明的限制。
13.图1是本发明实施例提供的一种高机动宽速域的靶标无人飞行器的示意图。
14.图2是本发明实施例提供的一种高机动宽速域的靶标无人飞行器的超临界翼型主翼示意图。
15.图3是本发明实施例提供的一种高机动宽速域的靶标无人飞行器的具有分布式舵面的小型v型尾翼示意图。
16.图4是本发明实施例提供的一种高机动宽速域的靶标无人飞行器的飞行包线示意图。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明保护内容。
18.本实施例提供的高机动宽速域的靶标无人飞行器主要包括：机身(包括前段1，中前段2，中后段3，后段4)、机翼5，尾翼6、副翼7、发动机8。
19.机身划分为前段1，中前段2，中后段3，后段4，四个部分，相邻段间采用隔框进行划分。如图1所示，机体前段1用于安装任务所需的机载电子设备与任务载荷，中前段2用于安装降落伞包，中后段3用于安装油箱，后段4用于安装导航/飞控系统和动力系统(发动机)。
20.可选地，机体横截面采用椭圆形，这使得在相同机体体积下，椭圆形横截面机体具有较小的表面积，进而使机体的摩擦阻力较小。若受到某些特殊条件限制而不能采用椭圆形横截面时，也可以选择其他的横截面形状，本实施例并不对机体的横截面形状进行限定。
21.可选地，机身蒙皮可采用碳纤维材料，在增强机身承载能力的同时有效降低全机重量。机体的结构框架主要由铝制框、铝制加强框、铝制长桁组成；机体前段1安装有任务载荷、电源等装置，机体中前段2为伞舱，安装有降落伞包，机体中后段3为油箱，机体后段4可根据任务需要安装发动机以及导航/飞控系统或机载设备等。
22.机翼5用于平飞过程中为无人飞行器提供升力，如图1、图2所示，其翼型设计为超临界翼型，前缘钝圆，上表面平坦，后缘内凹，形成翼型后部加载，可有效减少跨音速飞行时的激波强度，改善无人飞行器在跨音速范围内的气动性能。其几何形状为带有最大不超过30
°
后掠角的梯形翼。
23.尾翼6为v型尾翼，同时具备垂直尾翼和水平尾翼的功能，并且产生的干扰阻力较低。如图1、图3所示，尾翼沿展向布置有两对分布式舵面，每个舵面9分别由一个独立的舵机10进行控制，可通过舵面分配和相互配合，实现横纵向解耦和耦合两类控制。
24.可选地，本发明实施例提供的一种小型高机动宽速域的靶标无人飞行器，其起飞阶段可采用火箭助推方式，降落方式可采用伞降方式回收。回收系统由开伞机构、主伞、脱落接头等构成，降落伞为圆形伞，安装在机体中前段2内。
25.本发明实施例所提供的一种高机动宽速域的靶标无人飞行器，如图4所示，在不超过100千克的正常重量起飞条件下，考虑到助推起飞和飞行过载的情况，本发明实施例所提供的靶标无人飞行器，升限不小于6500m。
26.最后应说明的是：以上各实施例仅为对本发明技术方案的说明，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员而言，其依然可以(对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者)对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。


技术特征：
1.一种高机动宽速域的小型靶标无人飞行器，其特征在于，包括：设置在所述机体两侧的两个超临界固定主翼；设置在所述机体尾部具有分布式舵面的小型v尾；其总重不大于100千克时，能够在0.1-0.8马赫的速度范围飞行。2.根据权利要求1所述的设置在所述机体两侧的两个固定的主翼，其特征在于，展弦比7～9，采用超临界翼型，其几何形状为带有最大不超过30
°
后掠角的梯形翼，翼型前缘钝圆，上表面平坦，后缘内凹，形成翼型后部加载，可有效减少跨音速飞行时的激波强度，改善无人飞行器在跨音速范围内的气动性能。3.根据权利要求1所述的设置在所述机体尾部的小型v尾，其特征在于，所述的小型v尾带有两对分布式的操控舵面，沿翼展方向分布在两个v型尾翼的后段，所述分布式舵面可通过舵面分配和相互配合，起到飞行器方向舵和升降舵解耦控制的作用。

技术总结
本发明提供一种高机动宽速域的靶标无人飞行器。该飞行器包括：设置在所述机体两侧的两个固定主翼，设置在所述机体尾部的一对V型尾翼；所述固定主翼采用超临界翼型，可改善该无人飞行器在跨音速范围内的气动性能；所述V型尾翼具有分布式舵面，可通过舵面之间的相互配合，起到方向舵和升降舵的作用；通过采用带有分布式舵面的小型V尾和超临界固定主翼，所述无人飞行器得以具备较高的机动能力以应对不同类型的飞行任务需要。不同类型的飞行任务需要。不同类型的飞行任务需要。


技术研发人员：甘文彪
受保护的技术使用者：北京德知航创科技有限责任公司
技术研发日：2020.03.11
技术公布日：2021/9/13