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小型農(nóng)用無人機(jī)設(shè)計(jì)

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1、小型農(nóng)用無人機(jī)設(shè)計(jì) 內(nèi)附:無人機(jī)各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算說明一份; 無人機(jī)俯視圖、側(cè)視圖各一張; 制作思路說明書一份 制作人:周政 目錄 一、 設(shè)計(jì)原始參數(shù)---------------------------------------1 二、 無人機(jī)機(jī)型------------------------------------------1 三、 無人機(jī)機(jī)翼設(shè)計(jì) 1、 確定機(jī)翼面積--------------------------------------------1 2、 確定翼展--------------------------------------

2、------------1 3、 確定平均氣動(dòng)弦長--------------------------------------1 4、 翼根和翼尖-----------------------------------------------2 5、 副翼的設(shè)計(jì)-----------------------------------------------2 6、 副翼的尺寸參數(shù)-----------------------------------------2 7、 機(jī)翼安裝角和上反角-----------------------------------2 8、 機(jī)翼弧度與厚度---

3、--------------------------------------2 四、設(shè)計(jì)機(jī)身 1、確定機(jī)身長度----------------------------------------------3 2、確定機(jī)頭長度----------------------------------------------3 3、確定重心位置----------------------------------------------3 五、設(shè)計(jì)水平尾翼 1、確定水平尾翼的翼形-------------------------------------4 2、確定

4、水平尾翼的面積-------------------------------------4 3、確定水平尾翼的尺寸-------------------------------------4 4、設(shè)計(jì)升降舵-------------------------------------------------4 六、設(shè)計(jì)垂直尾翼 1、確定垂直尾翼的翼形------------------------------------4 2、確定垂直尾翼的面積------------------------------------4 3、確定水平尾翼的尺寸-------

5、-----------------------------4 4、設(shè)計(jì)方向舵------------------------------------------------5 七、設(shè)計(jì)起落  設(shè)計(jì)計(jì)算說明 結(jié)果 設(shè)計(jì)原始參數(shù):飛行平均速度V=15m/s 總重W=30kg V=15m 一、 確定無人機(jī)翼形 W=30kg 擬采用平直翼類型中的平凸翼形(后掠翼) 平凸翼 二、 設(shè)計(jì)機(jī)翼 1. 確定機(jī)翼面積S 利用公式

6、:S=, ① 式中V為飛行平均速度,V=15m/s; W為飛機(jī)總重,W=30kg; ρ為空氣密度,查資料取ρ=1.1kg/m; ρ=1.1kg/m C為飛機(jī)升力系數(shù),查資料得,C應(yīng)在0.5-0.6 之間,暫取C=0.5,則代入①得 C=0.5 S==m=0.484 m S=0.484m 2. 確定翼展b 利用公式:b=, ② 式中S為機(jī)翼面積,S=0.484 m AR為機(jī)翼展弦比,查閱資料,AR應(yīng)在5~7之 間,暫取AR=6,

7、 AR=6 代入②得,b==m=1.70m b=1.70m 3. 確定平均氣動(dòng)弦長 設(shè)計(jì)計(jì)算說明                   結(jié)果 由式=得,=m=0.284m =0.284m 4. 確定翼根長C和翼尖長C 由式:C= ③ C=λ C ④ 式中為平均氣動(dòng)弦長,=0.284m;λ為根梢 比,查資料得,λ=0.4-0.7,暫取λ=0.6 λ=0.6 代入③④式

8、, C==m=0.355m   C=0.355m C=λ C=0.3550.6m=0.213m  C=0.213m 5. 確定副翼的面積S 查資料,根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)知:副翼面積應(yīng)占 機(jī)翼面積的20%,即S=20% S =0.20.484m S=0.0968m =0.0968 m 6. 確定副翼的長度L和寬度b 根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)知,副翼的長度L應(yīng)為翼展 的30%~80%, 取L=0.8 b=0.81.7m=1.36m, L=1.36m 則b==m =0.071m,取b=0.07m

9、 b=0.07m 7. 確定機(jī)翼安裝角β與上反角α 由于是較小機(jī)型,并采用平直翼形,機(jī)翼 設(shè)計(jì)計(jì)算說明                  結(jié)果 不應(yīng)有較大的安裝角,經(jīng)考慮取β=0; β=0 小型飛機(jī)上反角α應(yīng)在0-3較適合,上反角 利于飛機(jī)的起升,α=3 α=3 8.確定機(jī)翼厚度 三. 設(shè)計(jì)機(jī)身 1. 確定機(jī)身長度L 小型飛機(jī)的機(jī)身長度與翼展的比例應(yīng)為 70%-90%,取L=0.88L=0.881.7m=1.496m 取L=1.5m L=1.

10、5m 2. 確定機(jī)頭長度L 機(jī)頭的長度應(yīng)為機(jī)翼前緣到螺旋槳后平面的間距 L=0.15b=0.151.7m=0.255m, 取L=0.250m L=0.25m 3. 確定重心的位置ΔP 無人機(jī)的重心位置應(yīng)在機(jī)翼前緣后的20%-30% 平均氣動(dòng)弦長處,ΔP=0.3=0.30.284m =0.0852m,取ΔP=0.080m ΔP=0.080m 設(shè)計(jì)計(jì)算說明                  結(jié)果 四. 設(shè)計(jì)水平尾翼 1. 確定水平尾翼的翼形:矩形 2.

11、確定水平尾翼的面積S 水平尾翼的面積應(yīng)為機(jī)翼面積的20%-25% S=0.25S=0.250.484m=0.121m 取S=0.12 m S=0.12 m 3. 確定水平尾翼寬度b和翼長L b=0.7=0.70.284m=0.1988m 取b=0.2m b=0.2mm L===0.60m L=0.6m 4. 確定升降舵面積S 升降舵的面積應(yīng)為水平尾翼的20%-30%

12、 S=0.25S=0.250.12m=0.03 m S=0.03 m 5. 確定升降舵的尺寸 L= b=0.60m L=0.60m b==m=0.05m b=0.05m 五. 設(shè)計(jì)垂直尾翼 1. 確定垂直尾翼的翼形:直角梯形 2. 確定垂直尾翼的面積S 垂直尾翼的面積應(yīng)為機(jī)翼面積的10%-20% 設(shè)計(jì)計(jì)算說明                   結(jié)果 S=0.2S=0.20.484m=0.09

13、68 m 取S=0.096 m              S=0.096 m 3. 確定垂直尾翼的尺寸 取高h(yuǎn)=0.3m,              h=0.3m 上底長L=0.12m,            L=0.12m L=0.20m                L=0.20m 4. 確定方向舵的面積S 方向舵的面積應(yīng)為垂直尾翼的25% S=0.25 S=0.250.096m=0.024 m S=0.024 m 5. 確定方向舵的尺寸 取方向舵高度h=h=0.30m        h=0.30m 寬度b==m=0.08m        b=0.08m 六 . 確定起落架類型及位置 起落架采用前三點(diǎn)式,即前面有兩個(gè)輪 七 . 確定發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào) S46A或者S40A兩沖程甲醇引擎 尺寸:105mm135mm 80mm 八 . 確定機(jī)身材料及機(jī)翼材料 方案一:機(jī)翼采用KT板,機(jī)身采用輕木和       鋁合金   方案二:整體使用輕木

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