1.本实用新型涉及无人机技术领域，尤其涉及一种高空长航时太阳能搜救无人机。


背景技术：

2.搜救无人机是在无人机的底部搭载高清摄像头和数字图传，将镜头拍摄到的图片结合gps定位，找到需要救助的人的位置和周围地理环境。供救援人员制定救援计划和线路同时，搜救无人机可搭载一定量的应急食品和急救物资，及时的对遇险者进行物资补给。地面操作人员对无人机发送一系列相关的指令，通过中控系统将操作系统传递给各个相关仪器，实现飞机的相关搜救工作。
3.但是目前我国的固定翼搜救无人机大多数所用能源依然还是以电力为主，随着无人机技术发展，机体本身功能也实现功能多样化，用电量也随之增大，大多数时候自带电源可以满足需要，但如果进行长时间的搜救工作时则很难满足需要，需要进行频繁的更换电池，不能及时跟进遇险者的情况。在关进时刻，时间就是生命。因此，需要提出一种高空长航时太阳能搜救无人机。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种高空长航时太阳能搜救无人机，包括机身、机翼和尾翼，所述机身包括机头、中段和尾段，所述机翼包括主机翼和一对副机翼，所述尾翼包括垂尾和平尾，所述机头、中段和尾段采用插销结构固定连接，所述机头上固定安装有电机，所述主机翼固定安装在所述中段上端，一对所述副机翼分别固定安装在所述主机翼两端处，所述垂尾沿竖直方向固定安装在所述尾段上端，所述平尾沿水平方向固定安装在所述尾段下端，所述主机翼和副机翼上共铺设有四组太阳能片。
7.优选地，所述机身采用盒子框架结构，且所述机身上位于集中应力的部分固定安装有加强筋。
8.优选地，所述机翼采用高展弦比和上单翼结构，且所述机翼安装角均为+2。
9.优选地，所述垂尾尾容量为0.014，所述平尾尾容量为0.34。
10.优选地，所述太阳能片的发电效率为3.7w，且所述太阳能片的大小是125
×
125mm。
11.优选地，所述机身后端增加有金字塔型尾椎。
12.本实用新型具有以下有益效果：
13.针对目前大多数无人机无法进行长时间作业的弊端，以太阳能为主要研究对象，并在满足搜救任务对无人机的载重能力、续航时间、安全性能等的要求的前提下，完成对太阳能飞机的太阳能板结构组合分布的研究以及结构的拓补优化，增加光电转化率和飞机结构强度，提升飞机的载重。在无人机的底部搭载高清摄像头和数字图传，将镜头拍摄到的图
片结合gps定位，找到需要救助的人的位置；
14.采用了常规气动布局的固定翼比较于多旋翼来说，滑翔性能强，载重量大，太阳能的利用弥补了常规能源无人机不能长时间工作的缺点，给搜救任务带来巨大的便利，不需要降落进行能源的补充，节省了时间也响应了国家环保的号召，改进空间大，后期可在其他方面进行发展如：地质勘探和农用。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机的装配图；
16.图2为本实用新型提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机的主机翼图纸；
17.图3为本实用新型提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机的机头图纸；
18.图4为本实用新型提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机的中段图纸；
19.图5为本实用新型提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机的尾段图纸；
20.图6为本实用新型提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机的副翼图纸；
21.图7为本实用新型提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机的平尾图纸；
22.图8为本实用新型提出的一种高空长航时太阳能搜救无人机的垂尾图纸。
23.图中：1、机头；2、中段；3、尾段；4、主机翼；5、副机翼；6、垂尾；7、平尾。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。
26.参照图1-8，一种高空长航时太阳能搜救无人机，包括机身、机翼和尾翼，机身包括机头1、中段2和尾段3，机翼包括主机翼4和一对副机翼5，尾翼包括垂尾6和平尾7，机头1、中段2和尾段3采用插销结构固定连接，方便对机身各部分拆卸组装。
27.机头1上固定安装有电机，主机翼4固定安装在中段2上端，一对副机翼5分别固定安装在主机翼4两端处，垂尾6沿竖直方向固定安装在尾段3上端，平尾7沿水平方向固定安装在尾段3下端，主机翼4和副机翼5上共铺设有四组太阳能片。
28.机身采用盒子框架结构，且机身上位于集中应力的部分固定安装有加强筋，保证了机身强度足够并且重量仅在300g左右。
29.机翼采用高展弦比和上单翼结构，机翼的升力来自机翼上下表面的气流速度不同导致的压力差，相较于矩形翼，采用气动利用率更高的梯形翼，对机翼的前缘半径、曲率、最大相对厚度位置以及相对厚度进行了改动，使得机翼翼型更加合适；为了保证飞机在较小速度时有足够的升力，机翼安装角均为+2，减少了诱导阻力和增加飞机的稳定性，保证搜救时的准确性。
30.平尾7采用对称翼naca0008，弦长300mm，安装角0
°
，翼展1120mm；垂尾6采用对称翼
naca0010，弦长300mm，高度500mm，且垂尾6尾容量为0.014，平尾7尾容量为0.34。
31.从机翼前缘到尾缘铺设四组太阳能片，3.7w发电效率的太阳能片的大小是125
×
125mm，四组太阳能片最少需要500mm宽度，考虑到翼型前缘弧度过大，尾缘翼型较薄，取机翼翼肋弦长540mm。取翼肋间隔130mm，翼肋厚度3mm。
32.太阳能电池片数量计算方式为：主机翼4面积减去副机翼5面积，能摆放110太阳能片，平尾8片，一片6.5g，加上焊接线等，平均一片7.5g，一共118片，太阳能电池片一共885g，保证可以尽可能多的铺设太阳能板，使得无人机具有充足的能源供应。
33.机身后端增加有金字塔型尾椎，尾椎可以起到整流、提高稳定性的作用。
34.本实用新型中，无人机设计制造过程中，在采用常规布局对飞机整体气动分析中，将雷诺数设置在120000到40000之间，马赫数为0.03，空气密度为1.29kg/m3，高度为500m，飞行攻角在
±
15
°
，整机赋重2.5kg，重心位置为距机翼前缘180mm，计算得出飞机的雷诺数为36000，常规启动布局比较于多旋翼式无人机，滑翔性能强，载重量大，并且太阳能的利用弥补了常规能源无人机不能长时间工作的缺点，给搜救任务带来巨大的便利，不需要降落进行能源的补充，节省了时间也响应了国家环保的号召。
35.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。