小型农用无人机设计.doc

小型农用无人机设计内附：无人机各项参数计算说明一份；无人机俯视图、侧视图各一张；制作思路说明书一份制作人：周政目录一、 设计原始参数---------------------------------------1二、 无人机机型------------------------------------------1三、 无人机机翼设计1、 确定机翼面积--------------------------------------------12、 确定翼展--------------------------------------------------13、 确定平均气动弦长--------------------------------------14、 翼根和翼尖-----------------------------------------------25、 副翼的设计-----------------------------------------------26、 副翼的尺寸参数-----------------------------------------27、 机翼安装角和上反角-----------------------------------28、 机翼弧度与厚度-----------------------------------------2四、设计机身 1、确定机身长度----------------------------------------------3 2、确定机头长度----------------------------------------------3 3、确定重心位置----------------------------------------------3五、设计水平尾翼 1、确定水平尾翼的翼形-------------------------------------4 2、确定水平尾翼的面积-------------------------------------4 3、确定水平尾翼的尺寸-------------------------------------4 4、设计升降舵-------------------------------------------------4六、设计垂直尾翼 1、确定垂直尾翼的翼形------------------------------------4 2、确定垂直尾翼的面积------------------------------------4 3、确定水平尾翼的尺寸------------------------------------4 4、设计方向舵------------------------------------------------5七、设计起落　设计计算说明 结果设计原始参数：飞行平均速度V=15m/s 总重W=30kg V=15m一、 确定无人机翼形 W=30kg拟采用平直翼类型中的平凸翼形（后掠翼） 平凸翼 二、 设计机翼1. 确定机翼面积S利用公式：S=， ①式中V为飞行平均速度，V=15m/s； W为飞机总重，W=30kg；ρ为空气密度，查资料取ρ=1.1kg/m； ρ=1.1kg/mC为飞机升力系数，查资料得，C应在0.5-0.6之间，暂取C=0.5，则代入①得 C=0.5S==m=0.484 m S=0.484m2. 确定翼展b利用公式：b=， ②式中S为机翼面积，S=0.484 mAR为机翼展弦比，查阅资料，AR应在5~7之间，暂取AR=6， AR=6代入②得，b==m=1.70m b=1.70m3. 确定平均气动弦长设计计算说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　结果由式=得，=m=0.284m =0.284m4. 确定翼根长C和翼尖长C由式：C= ③ C=λ C ④式中为平均气动弦长，=0.284m；λ为根梢比，查资料得，λ=0.4-0.7，暂取λ=0.6 λ=0.6代入③④式，C==m=0.355m 　 C=0.355mC=λ C=0.3550.6m=0.213m 　C=0.213m5． 确定副翼的面积S 查资料，根据已有经验知：副翼面积应占机翼面积的20%，即S=20% S =0.20.484m S=0.0968ｍ =0.0968 m6. 确定副翼的长度L和宽度b根据已有经验知，副翼的长度L应为翼展的30%~80%，取L=0.8 b=0.81.7m=1.36m， L=1.36m则b==m =0.071m，取b=0.07m b=0.07m7. 确定机翼安装角β与上反角α由于是较小机型，并采用平直翼形，机翼设计计算说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　结果不应有较大的安装角，经考虑取β=0； β=0小型飞机上反角α应在0-3较适合，上反角利于飞机的起升，α=3 α=38.确定机翼厚度三． 设计机身1. 确定机身长度L 小型飞机的机身长度与翼展的比例应为70%-90%，取L=0.88L=0.881.7m=1.496m取L=1.5m L=1.5m2. 确定机头长度L机头的长度应为机翼前缘到螺旋桨后平面的间距L=0.15b=0.151.7m=0.255m,取L=0.250m L=0.25m3. 确定重心的位置ΔP无人机的重心位置应在机翼前缘后的20%-30%平均气动弦长处，ΔP=0.3=0.30.284m=0.0852m，取ΔP=0.080m ΔP=0.080m 设计计算说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　结果四． 设计水平尾翼1． 确定水平尾翼的翼形：矩形2. 确定水平尾翼的面积S水平尾翼的面积应为机翼面积的20%-25%S=0.25S=0.250.484m=0.121m取S=0.12 m S=0.12 m 3. 确定水平尾翼宽度b和翼长L b=0.7=0.70.284m=0.1988m 取b=0.2m b=0.2mm L===0.60m L=0.6m 4. 确定升降舵面积S 升降舵的面积应为水平尾翼的20%-30% S=0.25S=0.250.12m=0.03 m S=0.03 m 5. 确定升降舵的尺寸 L= b=0.60m L=0.60m b==m=0.05m b=0.05m五. 设计垂直尾翼 1. 确定垂直尾翼的翼形：直角梯形 2. 确定垂直尾翼的面积S 垂直尾翼的面积应为机翼面积的10%-20%设计计算说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　结果 S=0.2S=0.20.484m=0.0968 m 取S=0.096 m 　　　　　　　　　　　　　S=0.096 m 3. 确定垂直尾翼的尺寸 取高h=0.3m，　　　　　　　　　　　　　　h=0.3m上底长L=0.12m，　　　　　　　　　　　　L=0.12m L=0.20m　　　　　　　　　　　　　　　 L=0.20m 4. 确定方向舵的面积S 方向舵的面积应为垂直尾翼的25% S=0.25 S=0.250.096m=0.024 m　S＝0.024 m 5. 确定方向舵的尺寸 取方向舵高度h=h=0.30m　　　　　　　 h=0.30m 宽度b==m=0.08m　　　　　　　 b=0.08m六 . 确定起落架类型及位置 起落架采用前三点式，即前面有两个轮七 . 确定发动机型号 S46A或者S40A两冲程甲醇引擎 尺寸：105mm135mm 80mm 八 . 确定机身材料及机翼材料方案一：机翼采用ＫＴ板，机身采用轻木和　　　　　　铝合金　　方案二：整体使用轻木。