[实用新型]太阳能飞机翼型及太阳能飞机

说明书

技术领域

本实用新型涉及翼型设计领域，尤其涉及一种太阳能飞机翼型及太阳能飞机。

背景技术

太阳能飞机由于具有不需消耗燃油且飞行高度较高的特点，因此一直是对地观测及通讯中继业务的良好平台，目前各国都投入了大量的人力及资金对其开展研究。其中，太阳能飞机的翼型是关系到太阳能飞机安全及其气动性能的重要部件，如何设计出具备高升力、低雷诺数的太阳能飞行翼型气动外形一直是该领域的热点问题。

太阳能飞机的翼型设计通常需要满足在不同升力系数、不同雷诺数条件下尽量提高巡航点气动效率，同时还要满足翼型的结构强度，以及太阳能电池的安装要求，然而现有技术的太阳能飞机的翼型，其在高空且空气稀薄的环境下的飞行能力并不理想，升力不够易失速，很难在高空维持升力稳定飞行，且为了保证翼型的结构强度，太阳能电池的安装空间不是很大，续航能力难以保证。这些问题都亟需设计一种翼型，使其即能够满足高空环境下低速平稳飞行的要求，又能够保证在高升力系数、低雷诺数条件下的高气动效率及长时间巡航能力。

实用新型内容

本实用新型提供一种太阳能飞机翼型及太阳能飞机，该飞机翼型适合高升力系数、低雷诺数太阳能飞机使用，在高空低速环境下飞行的气动效率高，且电池安装空间大，保证更长的续航时间。

本实用新型提供一种太阳能飞机翼型，包括：

机翼上翼面、机翼下翼面、太阳能电池容置腔；

所述机翼上翼面与所述机翼下翼面围成飞机翼型；所述机翼上翼面与所述机翼下翼面间的最大相对厚度为13％；所述最大相对厚度处于归一化机翼弦长的0.324位置处；所述飞机翼型的最大相对弯度为5.32％；所述最大相对弯度处于归一化机翼弦长的0.5位置处；所述机翼上翼面与机翼下翼面围成的机翼头部半径为1.1％，所述太阳能电池容置腔位于所述机翼上翼面与机翼下翼面围成的机翼的内部。

所述太阳能电池容置腔位于距离翼型前缘20％～60％弦长范围内的机翼内部空间。

所述太阳能电池容置腔内设置有太阳能电池。

本实用新型还提供一种太阳能飞机，包括飞机机身，还包括：在所述飞机机身两侧分别安装有上述任一的太阳能飞机翼型。

本实用新型的太阳能飞机翼型及太阳能飞机，通过包括机翼上翼面、机翼下翼面、太阳能电池容置腔；且将机翼上翼面与机翼下翼面间的最大相对厚度设置为13％；最大相对厚度处于归一化机翼弦长的0.324位置处；飞机翼型的最大相对弯度设置为5.32％；最大相对弯度处于归一化机翼弦长的0.5位置处；机翼上翼面与机翼下翼面围成的机翼头部半径设置为1.1％，并且将太阳能电池容置腔位于该机翼上翼面与机翼下翼面围成的机翼的内部。从而使该太阳能飞机翼型适合高升力系数、低雷诺数太阳能飞机使用，且在高空低速环境下飞行的气动效率高，续航时间长。

附图说明

图1为本实用新型提供的太阳能飞机翼型20％～60％弦长范围内安装电池示意图；

图2为翼型的典型外形图；

图3为本实用新型提供的太阳能飞机翼型在升力系数(CI＝1)时的压力分布图；

图4为本实用新型提供的太阳能飞机翼型与Boeing16翼型在升力系数(CI＝1)时下翼面摩擦系数分布图；

图5a～图5c为本实用新型提供的太阳能飞机翼型的三视图；

图6为本实用新型提供的太阳能飞机翼型与Boeing16翼型的外形对比图；

图7为本实用新型提供的太阳能飞机翼型与Boeing16翼型的升力随迎角变化曲线对比图；

图8为本实用新型提供的太阳能飞机翼型与Boeing16翼型的升阻比随升力变化曲线对比图。

具体实施方式

图1为本实用新型提供的太阳能飞机翼型20％～60％弦长范围内安装电池示意图，如图1所示，本实用新型提供一种太阳能飞机翼型，该太阳能飞机翼型包括：机翼上翼面1、机翼下翼面2、太阳能电池容置腔3；该机翼上翼面1与机翼下翼面2围成飞机翼型；机翼上翼面1与机翼下翼面2间的最大相对厚度为13％；最大相对厚度处于归一化机翼弦长的0.324位置处；飞机翼型的最大相对弯度为5.32％；最大相对弯度处于归一化机翼弦长的0.5位置处；机翼上翼面1与机翼下翼面2围成的机翼头部半径为1.1％，太阳能电池容置腔3位于机翼上翼面1与机翼下翼面2围成的机翼的内部。

本实施例的机翼翼型的获得是通过太阳能飞机翼型设计方法得到的，具体为：

该太阳能飞机翼型设计方法包括：

步骤一、获取机翼参考模型的第一翼型参数。