王刚，胡峪，宋笔锋

(西北工业大学航空学院，陕西西安710072)

0 引言

小型电动无人机以电池为能源，航时从0.5 h到2.5 h不等，在侦查、监控和跟踪等军民领域中得到了广泛应用。采用常规布局的手掷无人机，由于尾翼的存在造成了飞机阻力增大，重量增加，留空时间缩短;而采用无尾布局的无人机，目前多使用反弯度翼型，造成最大可用升力系数减小，翼载荷下降，展弦比减小，导致飞机重量和抛射速度增大。为改善飞行性能，本文对使用正弯度翼型的飞翼式布局无人机开展了总体设计计算研究，基于遗传算法优化配置机翼几何和舵面设计参数，通过参数分析，探讨了电池容量和航时对无人机性能的影响，提出了采用正弯度翼型飞翼布局无人机的优化设计方法。

1 设计思想

本文在设计飞翼布局电动无人机过程中选用特定的正弯度翼型，具备较小俯仰力矩的同时，具有较高的失速迎角和最大可用升力系数。最大可用升力系数的提升会增加机翼载荷，从而减小机翼面积，增大展弦比，进而减小无人机尺寸和重量。展弦比的提高，有助于在翼根采用襟翼，可进一步降低手掷起飞速度。与此同时，展弦比的增大使得无人机升阻比提高，一方面在电池容量固定情况下，航时得以提升;另一方面在给定作战时间情况下，带来无人机重量和尺寸的改善。

对于使用正弯度翼型带来的纵向配平问题，经过总体设计、CMARC气动力纵向稳定性分析以及遗传算法参数优化发现，只要机翼后掠角、扭转角、升降副翼和襟翼设计配置合理，升降副翼偏转较小角度即可保证无人机在巡航和盘旋阶段达到纵向稳定，同时升阻比损失不大，最终改善其性能。……