广域长航时智能无人机设计及综合应用技术研究与实现,面向重大事故灾
难、自然灾害、应急通信、海上巡视等突发事件中空中及海上应急的实际需求,
突破环境侦测时空约束,实现广域灾害现场远程飞行平台设计与多维态势快速
感知能力,攻克无人机高升阻比气动外形设计、广域全天时多余度飞行控制、
小型无人机起落架收放技术、小型卫星通信设备集成与应用等关键技术。广域
长航时智能无人机搭载多种任务载荷,能够广泛用于地震、消防火灾、群体事
件或交通事故、水灾、海上事故等灾害情况。基于此类无人机长航时,多载荷
任务系统协同控制的特点,除应用于突发灾害外,还可以用于军事侦察、巡逻
等,具有广阔的应用领域。
该无人机具有以下特点:
1)长航时飞行能力,最大飞行航时可到 26 小时;
2)载荷能力强,最大载重 50kg,具备多种载荷模块化换装及挂载能力;
3)性价比高,比同功能主流无人机系统成本降低 30%~50%;
4)采用高性能碳纤维复合材料制造,机体结构重量轻强度高;
5)具备超远距离宽带数据通信传输能力,满足远距离测控需要;
6)短距起降,适应能力强。
通过气动计算与迭代优化,选定翼型和主要布局参数,最大升阻比为 23,巡航飞行阶段实际升阻比达到 ***;采用翼尖小翼、翼身过渡设计、机体结构与载荷一体化设计等方法,降低无人机在飞行过程中的升力损失和阻力影响;采用无人机收放式起落架设计,在无人机巡航阶段,起落架全部收回至无人机机体内部,降低飞行过程中的外露物,可减少 30%的阻力。该项技术为国内首次同级别无人机中使用全收放式起落架设计。设计大面积襟翼,起飞阶段显著增加升力,缩短起飞滑跑距离,降落阶段在增升的同时进一步增加阻力,便于尽快减速接地;平衡升阻比和翼载的设计点,在保证航时指标的情况下,尽量增大翼载;通过优化尾翼和方向舵参数,提升无人机在强侧风环境下的控制力。
将智能控制技术应用到无人机的控制系统设计中,实现了无人机自主控制、自
主返航、自动避障等智能控制功能,解决了传统控制难以胜任复杂、多变和控
制对象不确定的控制问题,提高了无人机复杂任务环境下的生存能力。
飞行控制半径可超 2000km,远远领先国内外同量级无人机。在国内同量级无人机中属于首次应用。
海鹰航空通用装备有限责任公司尤向荣高工(毕业于西北工业大学飞行器设计专业),丁瑞研究员(航天三院三部导航制导与控制专业),李东伟工程师(沈阳航空航天大学飞行器设计专业)等人组成的团队,聚焦智能无人机设计与研发,在机体结构,起落架、电气系统以及动力系统方面,研究技术积累扎实,取得了一系列成果,为型号成功应用奠定了坚实基础。
评价单位:“科创中国”航空高端装备制造产业科技服务团 (中国航空学会)
评价时间:2022-11-16
综合评价
项目研发了具有较大的载荷能力、超长的飞行时间、优异的气动特性、超远的测控距离的无人机,在同量级无人机中处于国内领先、国际先进的地位,具有重要的创新性和先进性,取得了明显社会效益和经济效益。
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