[发明专利]一种尾座式垂直起降无人机设计方法

权利要求书

1.一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

机翼设计：根据无人机在基础参数工况下的机翼雷诺数，对多种S形翼型的气动特性进行对比，获取气动特性最优的S形翼型；

根据最优的S形翼型的气动特性，并结合失速速度确定机翼的翼载，根据翼载和最大起飞重量确定机翼面积，根据机翼面积和机翼展长确定展弦比；

对不同机翼上反角的无人机进行飞行过程的稳定性模拟，根据模拟的稳定性确定机翼的最优机翼上反角；

升降副翼设计：根据无人机的无尾式布局结构确定无人机的升降舵为升降副翼，根据机翼面积和机翼展长确定升降副翼的设计参数；

机身设计：根据基础参数确定无人机的机身长度，根据机身长度确定无人机的机身直径和机身最大截面积；

垂尾设计：根据机翼面积和机翼展长确定垂尾面积，根据垂尾面积确定垂尾展长，根据垂尾展长确定垂尾的翼根弦长和垂尾的翼梢弦长；

方向舵设计：根据垂尾的翼根弦长和翼梢弦长确定方向舵的弦长，根据垂尾展长确定方向舵展长，根据垂尾面积确定方向舵的面积。

2.根据权利要求1所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，所述基础参数包括巡航速度、巡航高度和最大起飞重量。

3.根据权利要求1所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，所述最优机翼上反角的确定方法如下：

构建多种不同机翼上反角的无人机模型，设定来流条件、迎角范围和侧滑角范围，每间隔设定角度进行稳定性模拟计算，根据最优的稳定性确定最优机翼上反角。

4.根据权利要求3所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，所述来流条件为均匀来流，迎角范围为-5°-30°，侧滑角范围为0°-30°。

5.根据权利要求3所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，所述机翼的最优机翼上反角为15°。

6.根据权利要求1所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，所述升降副翼的设计参数包括升降副翼面积和升降副翼展长；

根据机翼面积确定升降副翼面积，根据机翼展长确定升降副翼展长。

7.根据权利要求6所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，所述升降副翼包括内侧操纵面和外侧操纵面；

根据机翼面积和机翼展长确定外操纵面的设计参数，外操纵面的设计参数包括外侧操纵面的面积、外侧操纵面的弦长、外侧操纵面的展长和外侧操纵面的展向位置；

根据升降副翼的设计参数和外操纵面的设计参数确定内侧操纵面的设计参数，内侧操纵面的设计参数包括内侧操纵面的面积和内侧操纵面的展长。

8.根据权利要求1所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，所述机身长度的确定方法为，根据最大起飞重量并结合机身长度应用统计公式确定机身长度；

根据机身长度以及机身的长细比确定机身直径和机身最大截面积。

9.根据权利要求1所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，根据设定的垂尾的尾力臂和尾容量，并结合机翼面积和机翼展长确定垂尾面积，根据垂尾面积和设定的垂尾的展弦比确定垂尾展长，根据垂尾展长和设定的垂尾的梢根比确定垂尾的翼根弦长和垂尾的翼梢弦长。

10.根据权利要求1所述的一种尾座式垂直起降无人机设计方法，其特征在于，机翼的翼尖和垂尾的翼尖设置起落架。