李 冰，高 永，郭卫刚，康小伟，孟 浩

（海军航空大学，山东烟台264001）

小型太阳能无人机超大展弦比轻质主梁设计

李 冰，高 永，郭卫刚，康小伟，孟 浩

（海军航空大学，山东烟台264001）

太阳能无人机表面需要铺设太阳能电池，这就要求太阳能无人机的结构要同时满足不影响太阳能电池效率的光学特性和要达到足够强度、刚度的力学特性。文章针对小型太阳能飞机超大展弦比机翼进行轻质化结构设计，过程中充分考虑超大展弦比机翼的柔性变形，对比不同的设计方案并提出合理设计方案。

太阳能；超大展弦比；轻质结构

太阳能飞机因其高升限、超长航时的特性在军用、民用领域具有广阔的应用前景。各国都针对太阳能飞机展开相应研究。但因现阶段太阳能电池的效率仍处于较低的水平，迫使太阳能飞机依靠着微弱的能量平衡进行飞行[1-7]。因此，轻质结构、气动能源一体化等技术成为支撑太阳能飞机飞行的关键技术[8-11]。

当前，高比强度的复合材料广泛应用于大型太阳能飞机[1]，如：太阳神、太阳脉动等。但对小型太阳能飞机复合材料的使用相对比较困难。若仅以强度考虑承力部件的几何尺度过小，易造成结构失稳。[12-18]

本文针对小型太阳能飞机结构特点提出3种主梁设计方案，并对比其优缺点选择合理方案。

1 主梁方案

机翼主梁的设计主要考虑强度、稳定性和结构完整性。参考国外相应资料，本文机翼主梁设计主要考虑碳管梁、碳片-增稳材料、碳型材3种结构形式。……