董震 赖学聪 金浩 陈立业 张文宇

摘 要：运输类无人机在某些领域代替人工或有人机成为一种热潮，本文所设计飞机翼展4.5米，使用活塞发动机，空机重量3Kg，最大载重15kg，配备大面积的襟副翼和全动式水平尾翼，满足在环境恶劣条件下高效的机动性。所述较大载重比和高效机动性主要通过良好的气动外形设计和合理的结构布局、材料使用共同实现，飞机主体结构采用优质的巴尔沙轻木制作，主要承力结构使用碳纤维复合材料和铝合金相配合，空机结构重量轻，制造成本低。

关键词：载重；固定翼；油动；气动设计

本文的研究重点在于飞机的气动外形设计，以下从总体设计目标、翼型的选用、机翼升阻特性计算以及操纵面设计几项详细论述了按照总体设计指标所进行的详细理论计算过程。

1 总体设计指标

本项目所设计与研制的飞机为一款最大载重可达自重5倍的油动载重型固定翼飞机，飞机翼展4.5米，空重3Kg，使用3.5cc甲醇发动机，额定转速37500r/min，配备23寸榉木螺旋桨，工作转速5000r/min。飞机采用全动式平尾，较大面积的襟副翼，降落时又可充当地面扰流板，整机具有高度的机动性，满载时飞行速度45km/h，最小转弯半径40米，最大爬升角度40°，满载起飞滑跑距离30米，空机降落滑跑距离最少仅为3米，高强的机动性和载重能力主要面向山区、城市等飞行环境密集状况下的短途货物运输工作。

2 初步质量估算

采用单发活塞式发动机，设计飞机空机质量3Kg，最大起飞重量18Kg，比赛时间为5分钟，按照发动机全程最大推力状态工作，携带600cc燃油是足够的。……