高空长航时太阳能无人机总体设计要点分析

doi:10.7527/S1000-6893.2016.0244

总体设计

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高空长航时太阳能无人机总体设计要点分析

张健, 张德虎

中航工业第一飞机设计研究院, 西安 710089

收稿日期:2016-04-21 修回日期:2016-08-26 出版日期:2017-01-10 发布日期:2016-09-01
通讯作者: 张健,Tel.:029-86832389,E-mail:zhangjian_vip@sina.com E-mail:zhangjian_vip@sina.com
作者简介:张健,男,博士,研究员,主要研究方向:飞机总体和气动力设计。Tel.:029-86832389,E-mail:zhangjian_vip@sina.com;张德虎,男,博士,工程师,主要研究方向:飞机总体设计。Tel.:029-86832341,E-mail:zhangdehumail@163.com
基金资助:
中航工业技术创新基金

Essentials of configuration design of HALE solar-powered UAVs

ZHANG Jian, ZHANG Dehu

The First Aircraft Institute, AVIC, Xi'an 710089, China

Received:2016-04-21 Revised:2016-08-26 Online:2017-01-10 Published:2016-09-01
Supported by:
Technology lnnovation Foundation of AVIC

摘要/Abstract

摘要：

高空长航时（HALE）太阳能无人机（UAV）的基本工作原理与常规动力飞机相比有显著的区别，体现在飞机总体设计方法上有其独到之处，方案设计中还需要对一些关键技术细节进行认真权衡。阐述了高空长航时太阳能无人机总体设计中遵循的重量不变和能量平衡原则的机理，同时从太阳能无人机巡航平飞功率需求、布局形式选取、飞行剖面优化和临近空间使用环境影响等方面出发，研究了太阳能无人机总体设计中的若干注意事项，主要结论可用于高空长航时太阳能无人机总体设计和方案优化。

关键词: 太阳能飞机, 临近空间飞行器, 长航时无人机, 飞机总体设计, 总体参数优化

Abstract:

There are significant differences between high altitude long endurance (HALE) solar-powered unmanned aerial vehicles (UAVs) and conventional propulsion aircrafts. The configuration method for HALE solar-powered UAV has its own peculiarity, and some critical technical details must be paid attention to during schematic design. The mechanism of the general design method based on weight balance and energy balance for the HALE solar-powered UAV is analyzed. Some important factors are summed up including the power needed for level flight, the styles of configuration of HALE solar-powered UAV, the optimization of flight profile, operating environment influence, etc. The conclusions may be referred to in the configuration design and scheme optimization of solar-powered UAV.

Key words: solar-powered aircraft, stratosphere air vehicle, long endurance UAV, aircraft configuration design, general parameter optimization

中图分类号:

V272

张健, 张德虎. 高空长航时太阳能无人机总体设计要点分析[J]. 航空学报, 2016, 37(S1): 1-7.

ZHANG Jian, ZHANG Dehu. Essentials of configuration design of HALE solar-powered UAVs[J]. ACTA AERONAUTICAET ASTRONAUTICA SINICA, 2016, 37(S1): 1-7.

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