某型无人机机翼综合设计技术.pdf

维普资讯

第2期电光系统No．2

2007年6月ElectronicandElectro—opticalSystemsJune．2007

某型无人机机翼综合设计技术

靳磊，马建超

中国电子科技集团公司第二十七研究所郑州450015

摘要：介绍了某型无人机机翼结构数字化综台设计流程，从机翼设计的总体要求出发，对机翼的气动外

形、结构布置、强度分析、静强度试验进行了系统的分析，构建了在工程上可行的无人机结构设计流程。

关键词：综合设计；结构优化；有限元；夹层结构

中图分类号：V279文献标识码：A

1引言3机翼综合设计流程

随着无人机设计技术的发展，无人机的作战3．1机翼结构建模

使用范围越来越广，对无人机的结构外形、功能

要求更加苛刻，加大了设计的复杂程度。

无人机的结构设计实际上就是对各个分系

统进行折衷、综合与优化的过程。传统的、基于

经验的设计方法已经无法满足现代飞行器的设

计需求，研究和开发基于数值优化和计算力学的

现代设计方法是完成无人机结构设计所必需的

设计途径。经过工程实践应用，证明通过对商业

有限元计算软件的综合研究使用，可以在某种程

度上实现无人机的一体化综合设计流程。

本文以某型无人机机翼设计工程实例介绍

图1无人机机翼综合设计流程图

无人机综合设计技术，该无人机设计兼顾低速和

采用CATIA软件对机翼进行精确建模，翼

高速飞行，重点突出常规无人机所欠缺的机动

型曲线采用多点Spline样条拟合。结构总体布

性，对该无人机的机翼设计提出了很高的要求。

局采用双梁式厚蒙皮结构。翼梁采用复合材料

加填充料组合梁形式，刚度可以得到保障，与机

2机翼设计原理与流程

身连接的接头采用铝合金钣金件。蒙皮采用玻

璃纤维夹层结构，结构高度5．3iTlm。沿展向布

在气动力方面，机翼是产生升力的主要部

置4个隔框，翼尖隔框为承力框，连接翼尖垂尾。

件，机翼设计的优劣影响着无人机的续航时间、

作战半径、操控品质等。在结构设计方面，机翼

作为无人机尺寸最大的部件、承受了大部分的气

动力，但其重量要求甚为严格，同时机翼的变形

量要控制在极小的范围内。在设备装载方面，由

于机身内部空间有限，机载设备较多，必须考虑

机翼内部空间装载的问题。图2机翼结构示意图

由上所述，在机翼设计中，在优先保证无人机3．2机翼气动力分析

气动力的同时必须对结构重量、刚度、强度、内部该机翼的气动布局设计采用切角三角翼，在

装载空间进行优化设计，设计流程如图l所示。突出机动性的同时，通过翼型优化和扭转来提高

维普资讯

维普资讯

电光系统第2期