3 高空长航时无人机设计技术
高空长航时无人机特征：H～20km; E～24h
高高空飞行条件（ 20km ）与常规巡航高度（11km）有很大不同，空气密度、压力和温度都异于常规巡航高度，对Ma和Re等均有较大影响，如此带来几项特有的关键技术：
（1） 高高空大升阻比气动布局设计
高空长航时无人机以高升力/低雷诺数/跨声速为特征，这些特征结合大升阻比的要求一起增加了高空长航时无人机气动布局的设计难度。
W/S?0.5??a2?M2?CL随高度增加，空气密度和音速下降，但重量保持不变。可用下列途径补偿：
? 增加巡航速度：增加飞行M数，局部出现超音速，阻力陡增 ? 增加机翼面积：减小翼载对巡航有利，但增加阻力和重量
? 增大升力系数：使巡航迎角接近失速迎角，受扰动或突风 时，易失速。
高升限和长航时都要求飞机具有较高的升阻比，“全球鹰”巡航升阻比达34。
（2） 大展弦比挠性机翼设计
机翼的柔性对飞机的气动弹性、飞行动力学具有显著影响；在结构分析上属于典型的小应变大位移的非线性问题。
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展弦比大（可达35），结构重量轻（展向小于1kg/m），柔性大（静弹性变形可达展长的25％）的特点，需重点研究内容如下：
? 复合材料机翼结构建模 ? 非共面情况下非定常气动力 ? 型架外形设计 （3） 阵风减缓设计技术
无论是从减少机翼弯矩还是整机疲劳寿命考虑，阵风减缓都是很重要的一个方面。
一方面，大展弦比直机翼布局，会产生很大的突风过载。飞机的最严重载荷状态主要是由突风载荷决定的。采用直接力控制进行阵风减缓，即通过偏转相应的操纵面，产生一个大小相等方向相反的升力来抵消阵风的影响，从而降低阵风载荷，降低结构重量。
另一方面，突风作为作用于飞机上的是一种外部的激励，它不但会引起飞机刚体运动的改变，而且由于阵风激励包含各种频率成分，会激发飞机的结构弹性模态。对于大展弦比柔性飞机，由于其基础频率比较低，这种效应可能更加严重。 4无人作战飞机设计技术
无人作战飞机特征：高隐身----0.01m2
高机动----15～20g
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4.1 高隐身特征实现技术
外形隐身技术;材料隐身技术;其它隐身技术（如等离子体） （1）外形隐身技术
一般认为，外形隐身解决接近80％的特征信号减缩问题。外形隐身至关重要。
高隐身进气道 高隐身气动布局 外形隐身技术 措施 气动/隐身一体化设计 创新控制气动舵面 无尾飞机控制 低RCS翼型（尖前缘、橄榄头部） 自配平设计… 双S弯蛇行进气道 狭缝式进气道 射流推力矢量技术 总体布置综合协调技术 主承力结构设计 无缝舵面 尖劈舵面 活动舱门及口盖缝隙处理
高隐身二元推力矢量喷管 内埋弹舱 次级散射源减缩技术
（a）气动/隐身一体化设计技术
综合考虑隐身/气动要求，运用一体化设计思路和方法寻找隐身和气动的最佳搭配组合。
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（b）创新舵面设计
应用创新控制舵面，实现无尾飞机控制，使气动布局外形更为简洁干净。
（c）高隐身进气道
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进气道一直是雷达散射截面减缩的重点；通过进气道弯曲遮挡发动机叶片实现RCS减缩；抑止型面剧烈变化带来的分离，降低畸变是高隐身进气道设计的关键。
（d）二元推力矢量喷管
推力矢量是提供横航向控制能力非常有效的方式；二元喷管也是降低红外辐射的重要手段。
(f) 内埋弹舱技术
武器内埋是维持隐身外形的一个重要方面。它带来结构设计的复杂性，还要解决机弹分离等问题
(g) 次级散射源减缩技术
典型的次级散射源，如铆钉、舵面、主要舱门、经常开启维护口盖等对RCS的贡献可达-10dB，也不容忽视。
(2) 材料隐身技术
隐身材料解决20％的隐身问题 ? 吸波材料 ? 涂覆型吸波材料
? 吸波结构:碳纤维层压板、蜂窝夹层吸波结构等 (3) 隐身通信功能型结构
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现代无人机系统设计(讲义)
