“创新杯”第五届全国未来飞行器设计大赛

未来飞行器设计大赛——辅导讲座航空学院柏昕一、航空学院未来飞行器设计大赛二、“创新杯”第五届全国未来飞行器设计大赛三、回顾前四届未来飞行器设计大赛四、无人机简介五、我国无人机发展现状六、世界无人机发展现状七、未来飞行器设计大赛作品中应注意的几个问题一、航空学院未来飞行器设计大赛比赛题目：无人机的新概念设计关于举办未来飞行器设计大赛的通知为了促进航空科技创新，普及航空科技知识，营造良好的航空文化氛围，激发航空专业学生的创作热情，加深学生对航空科技知识的理解，增强学生的实践创新能力，学院决定举办未来飞行器设计大赛。本次大赛的获奖作品将代表学校参加全国第五届“创新杯--全国未来飞行器设计大赛”。现将有关事项通知如下：一、参赛对象航空学院09级、10级、11级全体学生。二、报名时间及方式1.报名时间：3月21日—3月30日2.报名方式：以个人、团队（5人或以下）形式参加均可，报名学生按要求填写好《未来飞行器设计大赛报名表》，发送到邮箱：331529503@

3.联系人：郑腾飞同696968)林丽萍同690128）三、设计内容本次大赛侧重无人机的新概念设计，构想未来人类对无人机的需求，并基于需求分析描述设计方案的任务目标，展望它的应用前景。结合自身所学知识，发挥无限的想象力，从外型设计、总体布局、推进系统、起降性能、操作包线、操纵系统、飞行器主要几何尺寸等方面完成无人机的总体概念性设计，最后以设计图和文字报告来表现。四、比赛规则及奖项设置1.参赛作品由设计图和设计报告两部分构成。设计图为彩色，包含飞行器的外型效果图；飞行器简要三视图；体内布局图等。设计报告字数原则上不超过4000字；只需提供作品电子版，设计报告为word格式，设计图为jpg格式，规格统一为A3或B3纸，通过网络或光盘提交。提交的设计图和设计报告中均不得出现作者的个人相关信息，否则视作品无效；2.请参赛者于5月30日前将作品发到电子邮箱：331529503@；3.作品谢绝抄袭，如涉及著作权、或其他合法权利的纠纷，均由作者本人负责；4.本次竞赛设一等奖（1名）、二等奖（2名）、三等奖（3名）及优胜奖（10名），对获奖者颁发学院荣誉证书及奖品。五、辅导答疑为了扎实搞好本次大赛活动，学院安排孙长江、张守田、周航星、柏昕四名老师负责指导学生参赛活动，并从飞机外形设计及任务描述、飞机动力装置、飞机起降方式、操纵系统、飞机总体布局、性能技术数据四个方面给予辅导答疑。附件：未来飞行器设计大赛报名表

航空学院 2012年3月21日二、“创新杯”第五届全国未来

飞行器设计大赛第五届大赛主题：蓝色天空

放飞梦想第五届比赛题目：新概念无人机设计“创新杯”第五届全国未来飞行器设计大赛比赛通知

各有关单位：为落实党的十七届六中全会精神，弘扬航空科技文化与创新文化，促进航空科技创新，普及航空科技知识，营造航空文化氛围，提高国民航空意识，中国航空学会与空军装备部将联合举办第五届“创新杯——全国未来飞行器设计大赛”，大赛还将邀请中国航空工业集团公司参与联合主办。大赛由中航工业成都飞机设计研究所赞助支持。有关比赛事项通知如下：一、大赛组织机构主办单位：中国航空学会联合主办单位：空军装备部、中国航空工业集团公司（拟邀）赞助支持单位：中航工业成都飞机设计研究所协办单位：西北工业大学、南京航空航天大学、北京航空航天大学、中国民航大学、南昌航空大学、沈阳航空航天大学、各地方航空学会承办单位：航空知识杂志社二、大赛主题

蓝色天空

放飞梦想

三、比赛题目

新概念无人机设计

本次大赛侧重无人机的新概念设计，构想未来人类对无人机的需求，并基于需求分析描述设计方案的任务目标，展望它的应用前景。结合自身所学知识，发挥无限的想象力，从外型设计、总体布局、推进系统、起降性能、操作包线、操纵系统、飞行器主要几何尺寸等方面完成无人机的总体概念性设计，最后以设计图和文字报告来表现。四、参赛方式及要求1、以个人、团队（5人或以下）形式参加均可；2、以全国航空航天专业人士和航空爱好者为主要参赛对象，分专业组、业余组、青少组三个组进行比赛。专业人士是指从事飞行器设计的专业技术人员及学习飞行器设计专业大三以上学生；业余人士是指专业人士以外的其他人员；青少年是指13周岁（含）以上、18周岁（含）以下的在校初中、高中学生。3、本届大赛将采取分赛区选拔、全国总决赛的方式进行。各地参赛作品原则上送交省（市、区）航空学会，参加分赛区选拔，分赛区推荐优秀作品参加全国评选。赛区划分见第九项。4、参赛作品不退稿。5、报名费：20元/幅，随作品寄交。6、截稿期：2012年6月31日前交分赛区。2012年7月31日前分赛区将优秀作品交全国大赛办公室。以电子邮件接收时间为准。五、作品要要求1、技术要求求（1）任务描述述：构想和和展望使用用部门对某某些特定类类型无人机机的可能需需求和技术术、性能要要求，并基基于未来的的需求和相相应的战术术、技术指指标要求，，分析描述述本设计方方案的任务务目标及其其应用前景景。（2）外形设计计：所设计计的无人机机外形方案案应符合基基本的的空空气动力学学原理，满满足正常飞飞行的相关关技术要求求。（3）总体布局局：完成无无人机平台台的总体布布局设计，，并对各主主要功能舱舱室（如动动力装置、、任务设备备等系统在在机体内的的布置）做做出文字描描述。（4）动力装置置：描述无无人机平台台所采用的的推进（拉拉进）方案案的先进性性、可行性性、经济性性和技术特特点。（5）起降方式式：描述无无人机平台台所采用的的起飞和回回收方式，，分析其起起降性能和和技术特点点。（6）操纵系统统：简要描描述所采用用的操纵系系统在工作作时的基本本原理和控控制方式。。（7）技术数据据：给出所所设计的无无人驾驶飞飞行器的主主要技术数数据，如几几何尺寸（（包括翼展展、机长、、机高、机机翼面积、、前缘后掠掠角、主轮轮距、前主主轮距等））；技术参参数（发动动机功率、、空机重量量、最大起起飞重量、、有效载荷荷、载油量量、供电量量、全机功功率重量比比等）。（8）性能数据据：根据所所提出的任任务目标，，分析和计计算出本方方案可达到到的主要性性能指标（（如最大平平飞速度、、最小平飞飞速度、实实用升限、、最大航程程、最大留留空时间、、起降滑跑跑距离等））。本届大赛要要求参赛作作品科学、、合理，并并具备在未未来20～30年内可实现现性。2、提交要求求（1）作品由设设计图和设设计报告两两部分构成成。设计图图为彩色，，包含飞行器的外外型效果图图；飞行器简要三三视图；体体内布局图图等。设计计报告字数数原则上不不超过4000字；（2）只需提供供作品电子子版，设计计报告为word格式，设计计图为jpg格式，规格格统一为A3或B3纸，通过网网络或光盘盘提交。（3）提交的设设计图和设设计报告中中均不得出出现作者的的个人相关关信息，否否则视作品品无效；（4）请填写参参赛表，并并与作品电电子版同时时报送。三、回顾前前四届未来来飞行器设设计大赛“创新杯””全国未来来飞行器设设计大赛大大赛主题：：蓝色天空放飞梦想第一届比赛赛题目：有有动力未来来飞行器第二届比赛赛题目：有有动力未来来飞行器第三届比赛赛题目：有有动力未来来飞行器第四届比赛赛题目：1、临近空间间飞行器设设计2、未来个人人飞行器设设计业余组参赛者必须须是非飞行行器设计人人员。要求以有动动力未来飞飞行器为主主进行平面面设计，作品基本本符合飞行行原理，用用彩色绘画画的形式幻幻想未来人人类社会可可能出现的的各种飞行行器，作品品要想象丰丰富、大胆胆，色彩鲜鲜艳，外形形新颖，给给人以视觉觉上的新奇奇感。要求求每位作者者提交彩色色平面设计计图一幅。。专业组参赛者可以以是学习和和从事飞行行器设计专专业的在校校学生和从从业人员、、航空爱好好者。要求以有动动力未来飞飞行器为主主进行三维维立体设计计，要求以飞飞行原理为为基础，围围绕飞行器器的各种使使用功能，，进行具有有一定科学学含量的设设计，要求求每位作者者提交彩色色立体图和和彩色立体体三面图各各一幅。第一届未来来飞行器设设计大赛第一届专业业组三等奖奖：姓名：龙川川作品名称：三三风扇垂直起起落飞行器三风扇垂垂直起落落飞行器器三视图图三风扇垂垂直起落落飞行器器第一届专专业组三三等奖：：Blueair远程隐型型轰炸机机(组图)NO.112姓名：陈陈立元等等Blueair远程隐型型轰炸机机三视图图第一届专专业组三三等奖：：900座商用客客机设想想(组图)NO.122姓名：熊熊伟900座商用客客机设想想三视图图翼身融合合飞机三三视图第一届专专业组二二等奖：：NO.121姓名：潘潘光熙作品名称称：翼身身融合飞飞机(飞机翼)第一届专专业组二二等奖：：远程无无人作战战飞机(组图)NO.72姓名：苏苏伟远程无人人作战飞飞机三视视图第一届专专业组二二等奖：：理想个个人交通通平台(组图)NO.69姓名：孙孙跃理想个人人交通平平台三视视图第一届专专业组二二等奖：：纵列翼翼超宽体体飞机(组图)NO.52姓名：井井山纵列翼超超宽体飞飞机三视视图第一届专专业组二二等奖：：“莱特特”号自自行飞机机(组图)NO.2姓名：萧萧春阳第一届专专业组一一等奖：：环球巴巴士(组图)NO.43姓名：葛葛讯作品名称称：环球球巴士第一届业业余组一一等奖作作品：垂垂直起落落战斗机机NO.712姓名：萧萧春阳基本数据据:机长：14／13.5米翼展：11.7/9米机高：3.5米空重：10000千克最大起飞飞重量：：22000千克最大垂直直起飞重重量：15300千克最大载弹弹量：7000千克最大燃油油储量：：10000千克武器系统统：空战：10枚中距空空-空导弹加加4枚近距格格斗导弹弹截击：2枚远距空空-空导弹加加2枚中距空空-空导弹加加4枚近距格格斗导弹弹对地：可可挂长度度小于4.5米的各型型武器对海：可可挂长度度小于4.5米的各型型武器1、业余组组要求：以以有动力力未来飞飞行器为为主进行行平面设设计。要求作品品基本符符合飞行行原理，，用彩色色绘画的的形式幻幻想未来来人类社社会可能能出现的的各种飞飞行器，，作品要要想象丰丰富、大大胆、色色彩鲜艳艳，外形形奇特，，给人以以视觉上上的新奇奇感。要要求每位位作者提提交彩色色平面设设计图一一幅。2、专业组组要求：参参赛者应应以有动动力未来来飞行器器为主，，进行三三维立体体设计。。要求以飞飞行原理理为基础础，围绕绕飞行器器的各种种使用功功能，进进行具有有一定科科学含量量的设计计，要求求每位作作者提交交彩色立立体图和和彩色立立体三面面图各一一幅。第二届未未来飞行行器设计计大赛第二届业业余组作作品：“蓝鲨””先进进支援战战斗机姓名：李晔俯视效果果图侧视效果果图第二届专专业组作作品：“蓝鲨””战斗机机姓名：中国民航航大学黄黄野“蓝鲨””战斗机机第三届比比赛题目目：翱翔翔蓝天创创意意无限第三届未未来飞行行器设计计大赛专业组：：作品要求求：参赛赛者应以以有动力力未来飞飞行器为为主，进进行三维维立体设设计。要要求以飞飞行原理理为基础础，围绕绕飞行器器的各种种使用功功能，进进行具有有一定科科技含量量的设计计，要求求每位作作者提交交彩色立立体图和和彩色立立体三面面图各一一幅。业余组组：作品要要求：：以有有动力力未来来飞行行器为为主进进行设设计，，要求求作品品基本本符合合飞行行原理理，用用彩色色绘画画的形形式幻幻想未未来人人类社社会可可能出出现的的各种种飞行行器，，作品品要想想象丰丰富、、大胆胆、色色彩鲜鲜艳，，外形形新颖颖，给给人以以视觉觉上的的冲击击。要要求每每位作作者提提交彩彩色设设计图图一幅幅。第三届届——格里伊伊垂直直起落落高速速无人人机格里伊伊垂直直起落落高速速无人人机“格里伊伊”垂垂直起起落高高速无无人机机头部部安装装一对对共轴轴反转转螺旋旋桨，，中机机身背背部安安装可可折叠叠的机机翼，，尾部部安装装具有有翼型型的格格栅操操纵舵舵面和和着陆陆撑杆杆，可可更换换的任任务载载荷模模块安安装在在机腹腹。螺螺旋桨桨桨叶叶和着着陆撑撑杆均均可拆拆卸，，便于于维护护和更更换，，拆卸卸后可可置于于专用用箱体体内车车载运运输。。该无人人机具具有悬悬停、、平飞飞和过过渡三三种飞飞行状状态。。悬停停时，，背翼翼收起起，由由螺旋旋桨提提供升升力、、控制制悬停停高度度，尾尾部格格栅处处于螺螺旋桨桨下洗洗流中中，用用于控控制姿姿态、、保持持稳定定，并并能够够完成成小幅幅度的的悬停停机动动动作作。平平飞时时，螺螺旋桨桨提供供推进进力，，机翼翼提供供升力力，由由格栅栅和背背翼共共同控控制姿姿态和和高度度。过过渡状状态分分为两两种。。悬停停转入入平飞飞状态态时，，螺旋旋桨增增加升升力，，使无无人机机进入入爬升升状态态，格格栅偏偏转提提供俯俯仰力力矩，，并且且在此此过程程中机机翼逐逐渐展展开，，成为为主要要的升升力面面。平平飞转转入悬悬停状状态时时，螺螺旋桨桨推力力加大大，格格栅控控制无无人机机进入入爬升升状态态，姿姿态从从水平平逐渐渐变为为竖直直，在在此过过程中中机翼翼收起起，螺螺旋桨桨成为为主要要的升升力面面。该无人人机较较旋翼翼无人人机速速度更更快，，且具具有定定点悬悬停能能力。。该无无人机机按吉吉普车车备箱箱设计计的机机身长长度，，可以以装载载在普普通吉吉普中中箱装装运输输，到到达合合适放放飞地地点组组装后后垂直直起降降，在在地面面环境境遭到到严重重破坏坏或不不具备备平整整场地地的情情况下下仍可可以正正常进进行部部署和和回收收。该无人人机可可根据据不同同需要要加装装不同同的任任务载载荷模模块，，能够够胜任任小型型无人人机的的大多多数工工作。。第四届届未来来飞行行器设设计大大赛第四届届比赛赛题目目：1、临近近空间间飞行行器设设计2、未来来个人人飞行行器设设计本次大大赛侧侧重未未来飞飞行器器的概概念设设计。。设计计重点点在于于构想想未来来人类类对临临近空空间或或个人人飞行行的需需求，，根据据需求求分析析完成成临近近空间间飞行行器或或未来来个人人飞行行器的的总体体概念念性设设计，，最后后以设设计图图和文文字报报告来来表现现。为为了加加深公公众对对临近近空间间飞行行器的的了解解，大大赛特特别附附加了了部分分背景景资料料。作品应应满足足以下下技术术要求求：任务描描述（（构想想未来来人们们对飞飞行的的要求求，并并基于于需求求分析析描述述设计计方案案的任任务目目标，，展望望它的的应用用前景景）；；外型型设计计（应应满足足基本本的的的空气气动力力学要要求））；总总体布布局（（完成成各主主要功功能舱舱室如如推进进系统统等的的在机机体内内的布布置，，并做做出文文字描描述））；推推进系系统（（描述述所采采用推推进方方案的的先进进性））；起起降性性能；；操作作包线线（根根据所所提出出的任任务目目标，，设定定方案案的主主要性性能指指标））；操操纵系系统（（简要要描述述操纵纵时的的基本本工作作原理理）；；飞行行器主主要的的几何何尺寸寸等。。本届届大大赛赛要要求求参参赛赛作作品品科科学学、、合合理理，，并并具具备备在在未未来来20-30年内可实现性性。第四届全国国未来飞行行器设计大大赛业余组组一等奖作作品蜻蜓起飞第四届专业业组一等奖奖：姓名：西北北工业大学学周鹏跃作品名称：：X城市飞行器器X城市飞行器器选用地面面模式时，，采用两轮轮行驶，仅仅驱动车轮轮旋转，通通过两轮的的差速调节节来实现转转向。采用用飞行模式式时，由一一对涵道风风扇提供升升力，桨叶叶旋转平面面可调，用用以控制飞飞行方向。。X城市飞行器器还可以垂垂直起降，，无需借助助跑道。未来个人飞飞行器专业业组一等奖奖：JL-3平台系列飞飞行器，巨巨龙，西北北工业大学学未来个人飞飞行器业余余组一等奖奖：智天使使Cherub，郑新原，，南京航空空航天大学学临近空间飞飞行器专业业组一等奖奖：“狼骑骑兵”高空空高速无人人战略打击击平台，钱钱存乐，西西北工业大大学临近空间飞飞行器专业业组一等奖奖：“大国国之翼”—“影龙”临近近空间高超超音速无人人轰炸机，，薛源，西西安空军工工程大学临近空间飞飞行器业余余组一等奖奖：“天网网”临近空空间新概念念飞艇，路路耀军，西西安空军工工程大学未来个人飞飞行器业余余组一等奖奖：“海豚豚号”个人人飞行器，，谭思博，，西北工业业大学临近空间飞飞行器业余余组一等奖奖：灰背隼隼（Merlin）临近空间间高速歼击击轰炸机，，史振海，，西北工业业大学四、无人机机简介无人机（unmannedaerialvehicle或drone）是一个许许多国家用用于描述最最新一代无无人驾驶飞飞机的术语语。无人机机是指一种种由无线电电遥控设备备或自身程程序控制装装置操纵的的无人驾驶驶飞行器。。无人机技术术是一项涉涉及多个技技术领域的的综合技术术，它对通信、传感器、、人工智能能和发动机机技术有比比较高的要要求。如果果在恶劣环环境下作战战，它还需需要有比较较好的隐身身能力。无无人机与所所需的控制制、拖运、、储存、发发射、回收收、信息接接收处理装装置统称为为无人机系系统。无人驾驶飞飞机是一种种以无线电电遥控或由由自身程序序控制为主主的不载人人飞机。它它的研制成成功和战场场运用，揭揭开了以远远距离攻击击型智能化化武器、信信息化武器器为主导的的“非接触触性战争””的新篇章章。与载人飞机机相比，它它具有体积积小、造价价低、使用用方便、对对作战环境境要求低、、战场生存存能力较强强等优点，，备受世界界各国军队队的青睐。。在几场局局部战争中中，无人驾驾驶飞机以以其准确、、高效和灵灵便的侦察察

、干扰扰、欺骗、、搜索、校校射及在非非正规条件件下作战等等多种作战战能力，发发挥着显著著的作用，，并引发了了层出不穷穷的军事学学术、装备备技术等相相关问题的的研究，对对未来的军军事斗争造造成较为深深远的影响响。一些些专专家家预预言言：：““未未来来的的空空战战，，将将是是具具有有隐隐身身特特性性的的无无人人驾驾驶驶飞飞行行器器与与防防空空武武器器之之间间的的作作战战。。””但但是是，，由由于于无无人人驾驾驶驶飞飞机机还还是是军军事事研研究究领领域域的的新新生生事事物物，，实实战战经经验验少少，，各各项项技技术术不不够够完完善善，，使使其其作作战战应应用用还还只只局局限限于于高高空空电电子子及及照照相相侦侦察察等等有有限限技技术术，，并并未未完完全全发发挥挥出出应应有有的的巨巨大大战战场场影影响响力力和和战战斗斗力力。。因因此此，，世世界界各各主主要要军军事事国国家家都都在在加加紧紧进进行行无无人人驾驾驶驶飞飞机机的的研研制制工工作作。。五、我国无人人机发展现状状中国翼龙无人人战斗机中国无人机系系列六、世界无人人机发展现状状美国：全球鹰鹰无人机透透过迷雾的电电眼全球鹰上配备备了先进的光光电和雷达设设备。各型RQ-4“全球鹰”无人人机用于进行行空中成像（（光电和雷达达）侦察和无无线电技术侦侦察，以向地地面指挥所传传递情报并实实时处理，为为空军和其他他军种在各个个战区的行动动提供保障。。目前它是唯唯一批量生产产的高空长航航时战略无人人机。全球鹰无人机机可以1个白天监控韩韩国面积一样样大的区域。。全球鹰拥有超超长的续航能能力。资料图：俄罗罗斯“汽车潮潮系统配套的的СПН-2型干扰站（汽车潮电子子对抗系统））美最先进无人人机坠落：伊伊朗王牌武器器被曝光资料图：美军军的RQ-170隐形无人侦察察机美国：X-47B无人机针对中国东部部沿海的作战战。美军几乎乎设想到了对对手所拥有的的所有手段：：侦察卫星、、潜艇、超视视距OTH雷达、弹道导导弹反舰导弹弹、先进战斗斗机、巡航导导弹、驱逐舰舰、导弹快艇艇、水雷……X-47B无人机是中国国面临的一个个新威胁，我我们必须高度度重视X-47B将在2018年左右服役七、未来飞行行器设计大赛赛作品中应注注意的几个问问题（一）总体布布局：完成无无人机平台的的总体布局设设计，并对各各主要功能舱舱室（如动力力装置、任务务设备等系统统在机体内的的布置）做出出文字描述。。飞行器的外型型效果图；飞飞行器简要三三视图；体内内布局图。（二）技术数数据：给出所所设计的无人人驾驶飞行器器的主要技术术数据，如几几何尺寸（包包括翼展、机机长、机高、、机翼面积、、前缘后掠角角、主轮距、、前主轮距等等）；技术参参数（发动机机功率、空机机重量、最大大起飞重量、、有效载荷、、载油量、供供电量、全机机功率重量比比等）。（三）性能数数据：根据所所提出的任务务目标，分析析和计算出本本方案可达到到的主要性能能指标（如最最大平飞速度度、最小平飞飞速度、实用用升限、最大大航程、最大大留空时间、、起降滑跑距距离等）。（一）总体布布局：完成无无人机平台的的总体布局设设计，并对各各主要功能舱舱室（如动力力装置、任务务设备等系统统在机体内的的布置）做出出文字描述。。飞行器的外型型效果图；飞飞行器简要三三视图；体内内布局图。F-16飞机采用的气气泡式座舱（二）技术数数据：给出所所设计的无人人驾驶飞行器器的主要技术术数据，如几几何尺寸（包包括翼展、机机长、机高、、机翼面积、、前缘后掠角角、主轮距、、前主轮距等等）；技术参参数（发动机机功率、空机机重量、最大大起飞重量、、有效载荷、、载油量、供供电量、全机机功率重量比比等）。歼-10飞机（中国））技术数据：：长度15.49米翼展9.75米高度5.43米翼面积33.1平方米空重9,750公斤正常起飞重量量13,000公