太阳能飞机设计

1、图图 RSG-82在雷诺数为300000时升阻比随迎角变化的曲线图。由图可知，升阻比在2左右时达到最大，且在2-5内变化缓慢，在超过5失速特性良好，因此此翼型具有良好的失速性能。,河丑-FW1MUK.-3ClFCd忸|ph即：hij4Z-北Cm也巾向：1OT50CVCd封-1-Mt-iiii-t-tiiiii.WCm4.W4.20iiii一一iiiit-iiiiiiii：.十一i*；-r-t-iiiiftiiii.十一iiiiiiiiiiiiiiiiiiii.十一iiiiiiiiiiiiiiiiiiii-W-5(1510-1(1-50510ilphaalphaFae3of3-BawnbyPro

2、fii215band司山protesDXFoil-Co匚yrtiMIG19S6艺XM-Alrightsreserved.图3下图是在雷诺数为300000时，升力系数，阻力系数及升阻比在迎角变化时的一系列特性值。AlfaClCdCm=。.347aO.D2SO13.9120,0427-A.60,0217-12-663O-O_DAww-=3528m2=0.9149m2Lq4pV22X1.205X8222考虑到飞机强度及电池铺设方便，在翼弦上铺三块电池板，弦长取九G=C=560mm=0.56m，翼展b=4600mm=4.6m。因此机翼投影面积为：S=bcG=4.6x0.56m2=2.576m2=257

3、6000mm2因此升力系数：J之紫=0.3552在g=300000的条件下，由图4中的表可知，在迎角为1时，其升力系数为0.3726,满足平飞要求。因此平飞时的飞行迎角必须大于等于1，这里迎角取为a=2.0。，其对应的升力系数为C,=0.4644。La=2.0如=0.4644的计算L副翼面积占机翼面积的20%左右，长度应为机翼的3080%之间，视操纵灵敏度可适当减少副翼面积。S副翼=5=20%=0.2x2576000mm2=515200mm2L副翼=4y=(30%80%)b=(0.30.8)x4600mm副翼宽度=(13803680)mm副翼宽度(140373.3)mm515200mm=(14

4、0373.3)mm考虑到太阳能电池片的尺寸，取副翼宽度为160mm。贝U160=%=,附5/=56034fyCLfybCLfy所以=160=2=0.2857CLfy5607取CLfy=28.35%，则4y=652x2=1304mm则Csfy=2X28.35%=8.1%，即%=8.1%5,=20656mm2(因不需要太灵敏)机翼一端的副翼长度为4y=复=652mm，宽度为160mm。量的确定如=0.4644时，由如=彳可计算得：L=qqS=0.4644X38.56X2.576N=46.129N载重量m=(U9-3)kg=1.707kg9.8此时翼载荷=皿g/（dm2）=18.273g/（dm2）

5、257.6及所需电机拉力的计算定直平飞的条件,定直平飞的条件,由平衡条件：Ppx=D=QqSmg=CyqS因此mK=mLpxKCxa=2.0时，C=CL=0.4644,CxCd=0.0073带入得p=m.=m-=46.129N=0.7251N=74gpxK今63,6164Cx注：阻力系数修正系数，由于机翼做工及机身阻力的影响，引入修正因子B=5（需实验验证），则实际：ppx=Bppx=5X74g=370g，因此发动机至少要提供370g的拉力。水平尾翼水平尾翼的面积应为机翼面积的2025%，升降舵面积约为水平尾翼的2025%。（注：均为经验公式，可根据实际情况做适当调整）S=0.15X25760

6、00rnrn2=386400rnrn2平尾宽度取为400左右,则长度L=386400mm=966mm，取1000mm升降舵采用全舵，SwL=0.2X386400mm2=77280mm2Ll=1000mm，则宽度=77280mm=77.28mm，取为100mm。则实际平尾面积为400000mm2，占机翼面积的15.5%。垂直尾翼垂直尾翼的面积占机翼面积的10%左右，方向舵占垂直尾翼面积的25%左右。（注：均为参考）垂直尾翼面积SCw=10%S.=257600mm2方向舵面面积Sw=25%SCw=64400mm2垂尾宽度取为400mm，则长为644mm方向舵的宽度为100mm（4）机身长度，机头长度，水平尾翼的安装位置机头长度415%b=0.15X4600mm=690mm水平尾翼的安装位置即为从机翼前缘到水平尾翼之间的距离即尾力臂的长度大致等于翼弦长度的3倍。（实际在做大翼展的飞机时，考虑到重心的配置，可能尾力臂长度会做适当调整）因此L=3X560mm=1680mm上反角r两端机翼即侧翼的上反角取r=2重心位置重心在前缘后25%30%平均气动弦长处，对于本飞机初步设计在距前缘30%处。根据上述参数绘制出的装配图如下：机翼及尾翼结构设计机翼结构设计翼型的处理机翼的传力结构连接方式：1.机械连接，采用螺纹连接。2.环氧树脂连接3.尾翼