小型無人機(jī)翼型優(yōu)化設(shè)計(jì)

于方圓，高 永，王允良，陳俊鋒，費(fèi) 洋

（1.海軍航空工程學(xué)院a.研究生管理大隊(duì)；b.飛行器工程系，山東煙臺(tái)264001；2.91115部隊(duì)，浙江舟山316000）

無人機(jī)家族中尺寸較小的一類包括小型無人機(jī)（Mini-UAV）和微型無人機(jī)（Micro-UAV）。由于微型無人機(jī)尺寸太小，限制了有效載荷和性能，美國(guó)陸軍、海軍、國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）以及航空工業(yè)界把關(guān)注重點(diǎn)投入能夠供單兵用的便攜式小型無人機(jī)（Mini-UAV），它的技術(shù)難度相對(duì)較小，也在一定程度上克服了“微型”帶來的缺點(diǎn)[1]。現(xiàn)役的“大烏鴉”、“龍眼”等無人機(jī)是美軍中比較出名的小型無人機(jī)。近年來，我國(guó)在此領(lǐng)域發(fā)展速度非常快，研制出了多種性能先進(jìn)的小型無人機(jī)。由于小型無人機(jī)在軍事和民用兩方面都有重要作用，應(yīng)用前景廣闊，其發(fā)展受到了世界各國(guó)重視。

對(duì)所有的飛行器而言，氣動(dòng)力由機(jī)翼產(chǎn)生，翼型和翼平面形狀對(duì)飛行性能有著十分重要的影響。在實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性和可操縱型的前提下獲得最佳氣動(dòng)效率是所有小型無人機(jī)設(shè)計(jì)的根本目標(biāo)[2]。大多數(shù)小型無人機(jī)的設(shè)計(jì)是在給定巡航速度的前提下盡可能實(shí)現(xiàn)最大的航程或航時(shí)，而在巡航狀態(tài)下，航程的最大值取決于升阻比（ClCd）的大小[3]。因此，小型無人機(jī)的氣動(dòng)效率取決于機(jī)翼的升阻比。同時(shí)，小型無人機(jī)外形小、重量輕、電動(dòng)能源有限，因而需盡量對(duì)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)優(yōu)化才能使小型無人機(jī)氣動(dòng)性能得到優(yōu)化，進(jìn)一步滿足飛行器的多方面性能要求。合理的機(jī)翼剖面氣動(dòng)外形能使小型無人機(jī)獲得最優(yōu)良的氣動(dòng)性能，因此，在給定的約束條件下，應(yīng)用一定的優(yōu)化手段對(duì)翼型進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是十分必要的。……