本發明專利技術屬于航空飛行器總體設計領域，具體涉及一種太陽能飛行器，包括機翼，所述機翼為矩形翼，儲能電池分布固定在機翼內部，機翼上表面鋪設太陽能電池；2個機身分別固定在機翼的1/4和3/4弦向位置處；平尾與機翼保持平行，垂尾和平尾相互垂直，兩者固定在機身后端；兩套動力系統分別固定在2個機身的前端。本發明專利技術太陽能飛行器采用雙機身布局，并將儲能電池分布放于機翼內部，使載荷分散均勻分布，除了考慮升重平衡和推阻平衡之外，還需要了考慮能量平衡，保證飛行器自身保持升力所消耗的能量與太陽電池所獲取的能量相當，可實現長時間高空偵察和監視；同時該太陽能飛行器結構具有良好的氣動性能，安裝方便。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于航空飛行器總體設計領域，具體涉及一種太陽能飛行器。
技術介紹
臨近空間(即高于傳統的航空飛行器飛行空域且低于航天飛行器的飛行區域，約為從20千米到100千米之間)長航時飛行技術近年來備受關注，該類型的飛行器因其獨特的飛行高度，特別適合于地面持久監測，通信中繼等任務。太陽能飛行器可以設計飛行在臨近空間，可以不間斷的飛行在臨近空間歷時數月甚至數年。太陽能飛行器可以完成多樣化的任務，在軍用領域和民用領域具有廣泛的應用前景，如:可以作為不間斷中繼通信平臺，情報/監視/偵察平臺，森林火災早期預警，現代精密農業輔助，油氣管道監視，陸地和海洋邊界巡邏，環境污染和放射性災害觀察等。目前太陽能飛行器一般為單機身布局，航電、儲能電池等載荷分布較為集中，對于機翼結構剛度提出了非常大的要求，因而飛行器展弦比受到限制。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種結構面密度低、載荷分散的太陽能飛行器。為解決上述技術問題，本專利技術提供一種太陽能飛行器，包括機翼、機身、平尾、垂尾、動力系統和儲能電池，所述機翼為矩形翼，所述儲能電池分布固定在機翼內部，機翼上表面鋪設太陽能電池；2個機身分別固定在機翼的1/4和3/4弦向位置處；平尾與機翼保持平行，并固定在機身后端；垂尾和平尾相互垂直，并固定在機身后端;兩套動力系統分別固定在2個機身的前端。進一步，所述太陽能飛行器還包括吊艙，所述吊艙固定在機翼或機身上。 更進一步，所述吊艙固定在機翼下表面全機對稱位置處。進一步，所述機身為桿狀機身。進一步，動力系統的組成構件包括螺旋槳和電機，螺旋槳與電機相連，電機與機身連接。進一步，所述機翼由四段等截面的矩形翼單元構成，矩形翼單元之間通過接頭連接。更進一步，所述機翼結構包括前緣殼體、主梁、多個機翼肋板、后緣結構和蒙皮；多個機翼肋板平行放置形成肋板陣列，在所述機翼肋板的最大厚度處開設有主梁孔；所述主梁穿過肋板陣列的主梁孔；相鄰兩個機翼肋板的前緣之間固定有前緣殼體，其弧形輪廓與機翼肋板的前緣相適應，所述前緣殼體的材料為泡沫；所述后緣結構的側面與多個機翼肋板的后緣固定；所述前緣殼體、主梁、多個機翼肋板以及后緣結構形成骨架，所述蒙皮包裹在骨架結構的表面。優選地，所述太陽能飛行器還包括第一連接接頭，第一連接接頭由接頭半圓和兩個第一耳片構成，接頭半圓與機身固連，兩個第一耳片與機翼下表面固連。優選地，所述太陽能飛行器還包括第二連接接頭，第二連接接頭由接頭圓環和至少6個第二耳片構成，機身穿過接頭圓環后與接頭圓環固連，平尾分成左右對稱的左段和右段，左段和右段分別卡入第二連接接頭的左側兩個第二耳片中間和右側兩個第二耳片中間后與機身固連，垂尾卡入第二連接接頭的上端兩個第二耳片中間后與機身固連。本專利技術太陽能飛行器采用雙機身布局，并將儲能電池分布放于機翼內部，使載荷分散均勻分布，除了考慮升重平衡和推阻平衡之外，還需要了考慮能量平衡，保證飛行器自身保持升力所消耗的能量與太陽電池所獲取的能量相當，可實現長時間高空偵察和監視；同時該太陽能飛行器結構具有良好的氣動性能，安裝方便。進一步，增加了無人機機構型的擴展能力，即采用多架單機身無人機在機翼翼梢拼接即可構成超大展弦比飛行器；同時，機翼結構中采用骨架蒙皮結構，結構面密度小。【附圖說明】圖1是本專利技術太陽能飛行器的結構示意圖。圖2是本專利技術吊艙安裝在機翼下表面的連接示意圖。圖3是本專利技術第一連接接頭的結構示意圖；圖4是本專利技術第二連接接頭的結構示意圖；圖5是本專利技術的機翼與機身連接處的局部結構示意圖；圖6是本專利技術的平尾、垂尾與機身連接處的局部結構示意圖；圖7是本專利技術動力系統的結構示意圖；圖8是本專利技術機翼的結構示意圖；圖9是本專利技術實施例中機翼肋板的結構示意圖；圖10是本專利技術實施例中機翼肋板平行放置形成肋板陣列的結構示意圖；圖11是本專利技術實施例中機翼的骨架的結構示意圖。【具體實施方式】—種太陽能飛行器，如圖1所示，包括機翼2、機身3、平尾4、垂尾5、動力系統1和儲能電池7，所述機翼2為矩形翼，所述儲能電池7分布固定在機翼2內部，機翼2上表面鋪設太陽能電池10;2個機身3分別固定在機翼2的1/4和3/4弦向位置處；平尾4與機翼2保持平行，并固定在機身3后端；垂尾5和平尾4相互垂直，并固定在機身3后端；兩套動力系統1分別固定在2個機身3的前端。進一步，所述太陽能飛行器還包括吊艙6，所述吊艙6固定在機翼2或機身3上。本專利技術太陽能飛行器采用雙機身布局，并將儲能電池分布放于機翼內部，使載荷分散均勻分布，除了考慮升重平衡和推阻平衡之外，還需要了考慮能量平衡，保證飛行器自身保持升力所消耗的能量與太陽電池所獲取的能量相當，可實現長時間高空偵察和監視；同時該太陽能飛行器結構具有良好的氣動性能，安裝方便。下面結合附圖對本專利技術做進一步描述。實施例1一種太陽能飛行器，如圖1和圖2所示，包括機翼2、機身3、平尾4、垂尾5、動力系統1、吊艙6、儲能電池7、第一連接接頭8和第二連接接頭9，所述吊艙6固定在機翼2下表面全機對稱位置處，吊艙6的安裝既兼顧飛行器的對稱性，又可減少飛行器承受的滾轉力矩。所述儲能電池7分布固定在機翼2內部，機翼2上表面鋪設太陽能電池10 ；如圖3所示，第當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種太陽能飛行器，其特征在于，包括機翼(2)、機身(3)、平尾(4)、垂尾(5)、動力系統(1)和儲能電池(7)，所述機翼(2)為矩形翼，所述儲能電池(7)分布固定在機翼(2)內部，機翼(2)上表面鋪設太陽能電池(10)；2個機身(3)分別固定在機翼(2)的1/4和3/4弦向位置處；平尾(4)與機翼(2)保持平行，并固定在機身(3)后端；垂尾(5)和平尾(4)相互垂直，并固定在機身(3)后端；兩套動力系統(1)分別固定在2個機身(3)的前端。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：郭正，侯中喜，楊希祥，王胤駸，陳立立，包月強，閆秋飛，張俊韜，單上求，
申請(專利權)人：中國人民解放軍國防科學技術大學，
類型：發明
國別省市：湖南;43
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