李满, 宋笔锋, 华鑫, 夏青

(1.西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072;2.空军航空大学 航空机械工程系, 吉林 长春 130022)



升力风扇垂直起降无人机死重分析

李满1, 宋笔锋1, 华鑫2, 夏青2

(1.西北工业大学 航空学院, 陕西 西安 710072;2.空军航空大学 航空机械工程系, 吉林 长春 130022)

摘要:针对升力风扇垂直起降无人机为了实现垂直起降功能而产生附加的结构重量,以及为加大功率而附加的动力系统重量问题,从总体设计的角度出发,建立了附加重量数学模型,并针对各种设计影响因素进行了分析。研究结果可为升力风扇垂直起降无人机的总体参数设计提供参考。

关键词:垂直起降无人机; 升力风扇; 总体设计; 死重

0引言

升力风扇系统能够在不改变飞机基本布局的情况下实现垂直起降功能。与常规固定翼飞机相比,升力风扇垂直起降无人机增加了直接升力部件,全机的起飞重量有所增加。这部分增加的重量在平飞阶段不参与工作,属于死重[1]。死重降低了飞机燃油、任务装载能力和巡航的航程和航时,是飞机设计时需要尽量避免的。升力风扇垂直起降无人机以固定翼飞行模态为主要工作状态,在该飞行状态下,升力风扇系统及传动装置不参与工作,其重量称为显性死重;为了满足垂直起飞阶段升力风扇系统的功率需求,发动机装机功率往往大于固定翼飞行状态的功率需求,造成发动机的重量增加,而这部分重量往往被忽略,称之为隐性死重。

垂直起降飞机的重量问题一直是其发展的主要制约条件,早期的垂直起降飞机研究仅根据具体飞机进行系统匹配,还没有从顶层进行分析的相关研究。……