飞机总体设计- 设计过程及算例

f3??Preq?11?*11.19/120?0.2119 ????0.44tdj?js?lj?WT?xh?dc.xh1??通常还要满足： ???f3?t?dj?js?ljddc,max，这是电池放电倍率限

P?W?max制的。

（4）飞机的起飞总重量

W4T?W1?f

1?f2?f3其中，W4为已知条件，在任务书中获取。

综合前面可得：

W4?W2T?W1?ff?0.5?0.25?1.5366kg1?31?0.3?0.2119W1?0.4610kgW2?0.23kg

W3?0.3256kgW4?0.5kg5.电推进系统设计

主要是根据已经确定的无人机总体参数及性能参数，确定无人机的需用功率，根据需用功率选取合适的螺旋桨和电机。（1）需用功率/推力曲线

无人机作定常平飞时，需要的功率

Ppx?DV?WgL/DV 取飞行速度：V?8m/s?30m/s，间隔2m/s。

由L?WTg?qSCL，求出CL，根据之前初步估计的升阻特性

2CD?0.0132?0.073CL，求出CD，再利用D?qSCD求出D，进而求得Ppx。

进而画出Ppx?V图。 V CL CD L/D P D 8.0000 1.7501 0.2368 7.3909 16.2996 2.0491 10.0000 1.1201 0.1048 10.6894 14.0874 1.4168 12.0000 0.7778 0.0574 13.5590 13.3273 1.1170 14.0000 0.5715 0.0370 15.4284 13.6645 0.9816 16.0000 0.4375 0.0272 16.1007 14.9645 0.9406 18.0000 0.3457 0.0219 15.7680 17.1902 0.9605 20.0000 0.2800 0.0189 14.7970 20.3536 1.0235 22.0000 0.2314 0.0171 13.5258 24.4933 1.1197 24.0000 0.1945 0.0160 12.1837 29.6632 1.2431 26.0000 0.1657 0.0152 10.8978 35.9271 1.3897 28.0000 0.1429 0.0147 9.7254 43.3547 1.5573 30.0000 0.1245 0.0143 8.6844 52.0200 1.7439 55504540P(W)35302520151051015V(m/s)202530

海平面下平飞需用功率曲线

2.221.81.6D1.41.210.851015V202530

海平面下的飞机需用推力

（2）螺旋桨选取

要求：

昌敏：以推力作为指标，以巡航作为设计点

a、螺旋桨必须在整个飞行速度范围内，提供足够的推力，以满足功率需求。最大飞行速度下，功率需求最大，螺旋桨的最大转速功率要大于最大平飞需用功率。

b、电动无人机以巡航速度飞行时间最长，努力实现螺旋桨在巡航速度下效率最大化，且螺旋桨可用功率大于且接近其需用功率。 从平飞需用功率曲线可知：

最大需用功率为：43.4W，相应推力为：1.55N。 （可以自已设计桨，也可以选择现有的桨） 根据经验选择若干桨。 桨的螺距、直径已知。

螺旋桨的拉力系数、扭矩系数、功率系数：

CT?TQP; C?; C? QP?n2D4?n2D5?n3D5（以上参数CT、CP只跟进前比有关） CQ?CP/2? 螺旋桨的效率：??JCTV，J? 【注：转速用r/s】 CpnD以上参数需要通过实验测量、PropCalc软件仿真来获得。 第一步：通过实验获取前进比J=0（V=0）时的CT0、CP0 一般情况下，通过六分量天平测试不同转速n下的螺旋桨的拉力