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一种适合低速无人机的自然层流翼型的制作方法

时间:2022-02-06 阅读: 作者:专利查询

一种适合低速无人机的自然层流翼型的制作方法
0.007)、(0.874,-0.004)、(0.928,-0.002)、(0.977,-0.001)、(1.000,-0.002)。
15.与现有技术相比,本实用新型具有如下有益效果:
16.相对于常用翼型,本实用新型的目的在于提供一种适用于中低速固定翼无人机的机翼自然层流翼型,达到在50万~100万雷诺数条件,并且在宽泛的升力系数范围内提供优秀的升阻特性、失速特性等,并且厚度较大,便于结构设计和降低结构重量。
附图说明
17.图1为本实用新型提供的一种适合低速无人机的自然层流翼型坐标示意图;
18.图2为设计升力系数状态下压力分布图;
19.图3、图4和图5分别为升力特性、阻力特性和升阻比特性示意图;
20.图6为俯仰力矩特性示意图。
具体实施方式
21.为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于理解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本实用新型。
22.在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
23.在本实用新型的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接、胶接连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以结合具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.图1为本实用新型提供的翼型剖面示意图。图1中虚线为现有参考翼型eppler 393,实线为本实用新型提供的一种适合低速无人机的自然层流翼型,本实用新型所述流翼型上翼面弯曲外凸,且从外凸部分的最高点至所述流翼型后缘略微s型弯曲,所述流翼型下翼面内凹,且从内凹部分的最高点至所述流翼型后缘呈明显s型弯曲。所述流翼型后缘处适当反凹,气动上形成后缘加载,有助于提高最大升力系数。
25.具体地,所述流翼型相对厚度15%,大于参考翼型eppler 393,翼型厚度分布满足如下要求:
26.f1=-3.56
×
x5+9.39
×
x
4-9.38
×
x3+4.82
×
x
2-1.27
×
x-0.016
27.翼型相对弯度4.4%,大于参考翼型eppler 393,翼型中弧线弯度分布满足如下要求:
28.f2=0.0715
×
x
3-0.2759
×
x2+0.2014
×
x+0.004
29.其中,x为相对弦长位置,单位为相对弦长(以下用c表示),大小为0~1。下表1对应图1所示的翼型剖面点坐标(y为纵坐标,x为横坐标,c为相对弦长单位):
30.表1翼型剖面点坐标
[0031][0032][0033]
从表1可知,本实用新型所述流翼型最大厚度位置相对于常规翼型后移,位于37.8%相对弦长,有利于机翼的结构设计和布置;且本实用新型所述流翼型相对弯度较大,有助于提高最大升力系数,最大弯度位置靠后,位于46.0%相对弦长处。
[0034]
从图1几何外形上看,相对于参考翼型,本实用新型的翼型前缘半径更大,相对厚度以及后半部分翼型厚度都更大,能够有效的增强设计时的结构强度和刚度,以及增大翼面的容积,进一步减少机翼设计时的重量和空间问题。
[0035]
图2为设计升力系数状态下压力分布图,从图2的设计条件可知,相对于参考翼型,本实用新型流翼型10%~70%c处上翼面的压力较为平坦,70%c之后压力变化较为剧烈,造成这种效果的原因是翼型弯度在60%c之后下降较快,进一步的这种弯度变化会造成在较宽泛的升力系数下,上翼面的层流分离被稳定的控制在60%~70%c的位置。
[0036]
图3、图4和图5分别为升力特性、阻力特性和升阻比特性示意图,从升力特性可知,相对于参考翼型,本实用新型翼型具有更大的失速迎角的失速升力系数;在更宽泛的升力系数下,阻力也较小;最终所表现出来的升阻比特性更加优越。
[0037]
图6为俯仰力矩特性示意图,从图6的俯仰力矩特性可知,相对于参考翼型,本实用新型翼型的俯仰力矩更小,且在较高迎角下变化更加平缓,能够有效降低飞行器的配平阻力,同时提升较高迎角下的俯仰特性品质。
[0038]
以上内容显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和关键优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征:
1.一种适合低速无人机的自然层流翼型,其特征在于,包括:所述流翼型上翼面弯曲外凸,且从外凸部分的最高点至所述流翼型后缘略微s型弯曲;所述流翼型下翼面内凹,且从内凹部分的最高点至所述流翼型后缘呈明显s型弯曲;所述流翼型相对厚度15%,最大厚度位于37.8%相对弦长,相对弯度4.4%,最大弯度位于46.0%相对弦长处。2.如权利要求1所述的适合低速无人机的自然层流翼型,其特征在于,所述翼型厚度分布满足如下要求:f1=-3.56
×
x5+9.39
×
x
4-9.38
×
x3+4.82
×
x
2-1.27
×
x-0.016其中,f1为翼型厚度,x为相对弦长位置,单位为相对弦长,大小为0~1。3.如权利要求1所述的适合低速无人机的自然层流翼型,其特征在于,翼型中弧线弯度分布满足如下要求:f2=0.0715
×
x
3-0.2759
×
x2+0.2014
×
x+0.004其中,f2为翼型弯度,x为相对弦长位置,单位为相对弦长,大小为0~1。4.如权利要求1所述的适合低速无人机的自然层流翼型,其特征在于,所述流翼型上翼面剖面点坐标(x1,y1)取值为:(0.0000,0.0000)、(0.001,0.006)、(0.004,0.013)、(0.011,0.022)、(0.041,0.047)、(0.070,0.062)、(0.110,0.077)、(0.156,0.090)、(0.204,0.100)、(0.254,0.108)、(0.305,0.114)、(0.357,0.117)、(0.409,0.118)、(0.460,0.117)、(0.409,0.118)、(0.460,0.117)、(0.512,0.114)、(0.564、0.108)、(0.614,0.101)、(0.664、0.091)、(0.715,0.079)、(0.768,0.064)、(0.821,0.049)、(0.874,0.035)、(0.928,0.021)、(0.977,0.008)、(1.000,0.002)。5.如权利要求1所述的适合低速无人机的自然层流翼型,其特征在于,所述流翼型下翼面剖面点坐标(x2,y2)取值为:(0.000,0.000)、(0.001,-0.003)、(0.004,-0.008)、(0.011,-0.012)、(0.022,-0.016)、(0.041,-0.021)、(0.070,-0.026)、(0.110,-0.030)、(0.156,-0.033)、(0.204,-0.034)、(0.254,-0.034)、(0.305,-0.034)、(0.357,-0.033)、(0.409,-0.031)、(0.460,-0.029)、(0.512,-0.027)、(0.564,-0.024)、(0.614,-0.021)、(0.664,-0.017)、(0.715,-0.014)、(0.768,-0.010)、(0.821,-0.007)、(0.874,-0.004)、(0.928,-0.002)、(0.977,-0.001)、(1.000,-0.002)。

技术总结
本实用新型公开了一种适合低速无人机的自然层流翼型。所述流翼型上翼面弯曲外凸,且从外凸部分的最高点至所述流翼型后缘略微S型弯曲;所述流翼型下翼面内凹,且从内凹部分的最高点至所述流翼型后缘呈明显S型弯曲;所述流翼型相对厚度15%,最大厚度位于37.8%相对弦长,相对弯度4.4%,最大弯度位于46.0%相对弦长处。相对于常用翼型,本实用新型的目的在于提供一种适用于中低速固定翼无人机的机翼自然层流翼型,达到在50万~100万雷诺数条件,并且在宽泛的升力系数范围内提供优秀的升阻特性、失速特性等,并且厚度较大,便于结构设计和降低结构重量。和降低结构重量。和降低结构重量。


技术研发人员:刘晓聪
受保护的技术使用者:上海时的科技有限公司
技术研发日:2021.09.13
技术公布日:2022/1/11