阅读说明：本技术 一种采用仿生分离流翼型的微型无人机 (Adopt bionical separation to flow miniature unmanned aerial vehicle of wing section ) 是由 张庆 吕毅 倪迎鸽 赵慧 于 2020-07-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种采用仿生分离流翼型的微型无人机,包括机翼,机翼的剖面采用仿生分离流翼型,机翼的整体形状为长方体型板,机翼的前缘上侧被削尖,削尖尖角为锐角,机翼的后部还设置有圆弧襟翼,还包括穿过机翼且与机翼垂直设置的支撑杆,机翼的头部还设置有电动推进机构,电动推进机构固定在所述支撑杆上,支撑杆的末端还连接有平尾,支撑杆的末端还连接有竖直向上的垂尾；本发明的分离流翼型使流体在前缘削尖点分离,随后气流快速转捩为湍流,湍流可以更好地抵抗大气中的湍流,分离气流会在圆弧襟翼表面再附,形成稳定的的低压涡流区,带来很可观的升力,使飞机取得较好的气动特性和飞行稳定性。(The invention discloses a micro unmanned aerial vehicle adopting a bionic separation flow wing type, which comprises a wing, wherein the section of the wing adopts the bionic separation flow wing type, the whole shape of the wing is a cuboid template, the upper side of the front edge of the wing is sharpened, the sharpened sharp angle is an acute angle, the rear part of the wing is also provided with an arc flap, the micro unmanned aerial vehicle also comprises a support rod which penetrates through the wing and is vertically arranged with the wing, the head part of the wing is also provided with an electric propulsion mechanism, the electric propulsion mechanism is fixed on the support rod, the tail end of the support rod is also connected with a horizontal tail, and the tail end of the support rod is also connected; the separated flow wing type enables fluid to be separated at the front edge sharp point, then airflow is rapidly twisted to be turbulent flow, the turbulent flow can better resist the turbulent flow in the atmosphere, the separated airflow can be attached to the surface of the arc flap again to form a stable low-pressure vortex region, considerable lift force is brought, and the airplane can obtain better aerodynamic characteristics and flight stability.)

一种采用仿生分离流翼型的微型无人机

技术领域

本发明属于微型飞行器气动布局设计技术领域，具体涉及一种采用仿生分离流翼型的微型无人机。

背景技术

传统机翼的翼型都是光滑曲面，设计的初衷是尽量保持层流以减小飞行阻力，此外，分离流不可避免会带来升力的损失和阻力的增加。而对微型飞行器来说，仍然采取这样的设计会带来很多问题，由于微型飞行器的尺寸小，飞行速度低，所以飞行雷诺数比传统飞机小2-3个量级，必然会面临气动效率急剧降低，容易受大气湍流影响的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用仿生分离流翼型的微型无人机，提供了一种能在低雷诺数流动条件下取得较好的气动特性的无人机。

本发明所采用的技术方案是，一种采用仿生分离流翼型的微型无人机，包括机翼，机翼的剖面采用仿生分离流翼型，机翼的整体形状为长方体型板，机翼的前缘上侧被削尖，削尖尖角为锐角，机翼的后部还设置有圆弧襟翼，还包括穿过机翼且与机翼垂直设置的支撑杆，机翼的头部还设置有电动推进机构，电动推进机构固定在所述支撑杆上，支撑杆的末端还连接有平尾，支撑杆的末端还连接有竖直向上的垂尾，还包括设置在机翼内部的控制装置和电池装置。

优选地，圆弧襟翼上设置有舵面。

优选地，垂尾为全动垂尾。

优选地，平尾上还设置有升降舵。

电动推进机构包括电动机和螺旋桨，电动机固定安装在支撑杆上，所述螺旋桨安装在电动机的输出轴上。

螺旋桨包括桨叶及桨毂，桨毂与所述电动机的输出轴连接，桨叶通过螺栓与桨毂连接。

本发明的有益效果是：

本发明的无人机在在飞行时，分离流翼型使流体在前缘削尖点分离，随后快速转捩为湍流，湍流可以更好地抵抗大气中的湍流，分离气流会在圆弧襟翼后缘再附，形成稳定的的低压分离区，使得飞机的气动特性大大改善，本发明的分离流机翼可以在低雷诺数流动条件下取得较好的气动特性和飞行稳定性。

附图说明

图1是本发明一种采用仿生分离流翼型的微型无人机的结构示意图；

图2是本发明一种采用仿生分离流翼型的微型无人机机翼和圆弧襟翼的示意图；

图3是本发明一种采用仿生分离流翼型的微型无人机仿生翼型与NACA008翼型以及平板的升力系数对比图；

图4a是NACA008翼型在迎角为0°时的压力场以及流线图；

图4b是本发明的机仿生翼型在迎角为0°时的压力场以及流线图；

图4c是NACA008翼型在迎角为4°时的压力场以及流线图；

图4d是本发明的机仿生翼型在迎角为4°时的压力场以及流线图；

图4e是NACA008翼型在迎角为8°时的压力场以及流线图；

图4f是本发明的机仿生翼型在迎角为8°时的压力场以及流线图；

图4g是NACA008翼型在迎角为16°时的压力场以及流线图；

图4h是本发明的机仿生翼型在迎角为16°时的压力场以及流线图。

图中，1.机翼，2.圆弧襟翼，3.支撑杆，4.平尾，5.垂尾，6.舵面，7.升降舵，8.电动机，9.螺旋桨。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚的说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护方案。

一种采用仿生分离流翼型的微型无人机，如图1-2所示，包括机翼1，机翼1的剖面采用仿生分离流翼型，机翼1的整体形状为长方体型板，机翼1的前缘上侧被削尖，削尖尖角为锐角，如图2所示形成的锐角a，机翼1的后部还设置有圆弧襟翼2，圆弧襟翼2上设置有舵面6，还包括穿过机翼1且与机翼1垂直设置的支撑杆3，机翼1的头部还设置有电动推进机构，电动推进机构固定在支撑杆3上，支撑杆3的末端还连接有平尾4，平尾4上还设置有升降舵7，支撑杆3的末端还连接有竖直向上的垂尾5，垂尾5为全动垂尾，全动垂尾可以保证整机飞行时的操纵效率，还包括设置在机翼1内部的控制装置和电池装置。

电动推进机构包括电动机8和螺旋桨9，电动机8固定安装在支撑杆3上，螺旋桨9安装在电动机8的输出轴上。

螺旋桨包括桨叶及桨毂，所述桨毂与所述电动机8的输出轴连接，所述桨叶通过螺栓与桨毂连接。

本发明的无人机在在飞行时，分离流翼型使流体在前缘削尖点分离，随后快速转捩为湍流，湍流可以更好地抵抗大气中的湍流，分离气流会在圆弧襟翼后缘再附，形成稳定的的低压分离区，使得飞机的气动特性大大改善，本发明的分离流机翼可以在低雷诺数流动条件下取得较好的气动特性和飞行稳定性。

如图3所示，是本发明的仿生翼型与NACA008翼型以及平板的升力系数对比图，可以，明显看出本发明的这种仿生翼型升力系数明显高于NACA008翼型以及平板。

如图4a-4h所示，是本发明的仿生翼型与NACA008翼型在不同迎角(迎角指的是飞行速度和弦线的夹角)下压力场以及流线对比图，通过4a-4h可看出，在不同的迎角下，仿生翼的平板和后部圆弧翼表面都能形成稳定的低压分离区，因此可以显著提高气动升力。

以上所述的实施例仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见的得到的技术方案的简单变化或者等效替换，均属于本发明的保护范围。