[发明专利]一种新型太阳能无人机

说明书

本发明公开了一种新型太阳能无人机，属于无人机技术领域，其包括机翼和控制仓，机翼的上表面设置有太阳能电池板，前缘设置有动力系统，末端设置有翼稍小翼；机翼包括夹角连接设置的第一机翼和第二机翼，第二机翼与第一机翼的结构相同；控制仓设置在第一机翼和第二机翼的连接处；第一机翼和第二机翼均包括翼梁和多个翼肋，翼梁和翼肋的外侧包覆有蒙皮；翼梁为双梁式框架结构，翼肋用于支撑蒙皮、维持机翼的剖面形。本发明与常规无人机相比，巡航高度高，飞行速度低，能实现定点巡查和不间断巡航；相比卫星，太阳能无人机造价低，维护成本低，可实施性高。

技术领域

本发明属于无人机技术领域，具体涉及一种新型太阳能无人机。

背景技术

自1974年“Sunrise-Ⅰ”太阳能无人机问世以来，各国在太阳能无人机领域取得了多项突破。美国NASA致力于飞翼太阳能无人机研制，经历了“Pathfinder”、“Centurion”、“Helios”等多个阶段，翼展从“Pathfinder”的30.5m增大到“Helios”的75.3m，“Helios”在2003年试飞中达到了29.5km的最大飞行高度；瑞士联邦理工学院研发的“Atlantiksolar”是一台重量只有6.8kg的小型太阳能无人机，该无人机于2016年7月完成长达26小时的难民搜救任务，全程无人工干预，为搜救团队及时反馈了重要信息；中国航天十一院研发的“彩虹”太阳能无人机具备20kg载荷能力，于2017年完成临近空间飞行试验，飞行高度超过20km；英国于2003年启动了“Zephyr”系列太阳能无人机研制，2018年7月，“Zephyr-S”无人机创造了26天不间断巡航的新记录；UAVOS推出的“ApusDuo”太阳能无人机采用了串列翼布局，2018年5月，该公司宣布已顺利完成14米翼展原型机的飞行试验。近年来，越来越多国家和组织报道了各自的太阳能无人机研制情况，这些太阳能无人机呈现出飞行时间越来越长，载荷能力越来越强的特点。

但是现有技术中的无人机利用平尾产生的负升力进行纵向配平，气动效率受到限制。英国的“Zephyr”系列无人机、中国的“彩虹”无人机、俄罗斯的“Owl”无人机、意大利的“HELIPLAT”无人机等均采用了常规布局。鸭式布局利用鸭翼产生的正升力来提供俯仰力矩，相比常规布局提高了气动效率，国内(科研类)全国航空航天模型锦标赛的赛场上曾出现过鸭式布局太阳能无人机，并取得了优异成绩，但由于鸭式布局本身不具有纵向静稳定性，遭遇复杂气流时控制难度大，所以在大型太阳能无人机中较为少见。串列翼布局的前后翼面均产生升力，具有气动效率高、结构刚性好的特点。UAVOS公司推出的ApusDuo无人机即采用了前下后上式的串列翼布局，该飞机利用布局优势克服了诸多气动弹性难题，于2018年完成首飞。飞翼布局利用反弯翼型实现机翼自配平，省去了平尾，相比常规布局而言具有更高的气动效率和更小的结构重量，但飞翼布局也具有纵向稳定性差，操控难度大的特点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：

一种新型太阳能无人机，包括机翼和控制仓，所述机翼的上表面设置有太阳能电池板，前缘设置有动力系统，末端设置有翼稍小翼；

所述机翼包括夹角连接设置的第一机翼和第二机翼，所述第二机翼与所述第一机翼的结构相同；所述控制仓设置在所述第一机翼和所述第二机翼的连接处；所述第一机翼和第二机翼均包括翼梁和多个翼肋，所述翼梁和所述翼肋的外侧包覆有蒙皮；所述翼梁为双梁式框架结构，所述翼肋用于支撑蒙皮、维持机翼的剖面形状。

进一步地，所述第一机翼和所述第二机翼均可通过折叠机构实现折叠。

进一步地，所述第一机翼和所述第二机翼均包括机翼主体和折叠翼，其中，所述折叠机构包括转轴铰链和驱动机构，所述机翼主体与所述折叠翼通过所述转轴铰链转动连接；