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想知道你的飞机性能是否优异,看这3个参数

之前,小编邀请技术小哥对空速管进行了科普。

我们可爱的用户在后台给小编留言,让以后多一点科普文章。

为了满足大家蠢蠢欲动的求知欲,今天小编再次邀请了技术小哥,对升阻比、翼载、功重比这三个重要参数进行科普。

申明:本文除技术小哥H.M.H认真严谨的科普外,另有小编H.G.Q不负责任的吐槽。

升阻比、翼载和功重比(推重比)是航空专业术语。对于飞机设计来说这三个参数极为重要,因为几乎所有的飞机性能都与这三个参数密切相关。


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升阻比

“升阻比”即飞行中升力和阻力的比值。飞机的升阻比随飞行状态的变化而改变。对于飞机设计来说,关注的是飞机能够达到的最大升阻比,以便使飞机能够在这个升阻比状态附近进行巡航,从而实现最大效能的飞行。

升阻比直接关系到飞机能飞多远和能飞多久的问题,因此强调续航性能的飞机设计一般都会在提高升阻比上下功夫。比如设计更为流线型的机身、突出部位加装整流罩、为机翼加装翼梢小翼以及翼身融合设计等。



拿纵横最新发布的CW-007大鹏来说。飞机的外形拥有完全的自主知识产权。在外形设计方面使用了CFD数值优化技术,对机翼的翼型分布和翼尖的上翘延伸小翼进行了优化,最大限度地提高升阻比,保证航时需求。(近日有人仅用CW-007大鹏的“电池容量推算无人机航时”,小编笑而不语。)

说到CW-007的翼型分布,这里小编要提一句,CW-007大鹏仍然采用常规布局而不是飞翼布局,很大程度上是为了保证飞行的安定性和抗风能力。

市面上部分垂直起降机型采用了无后掠的飞翼布局,这种构型设计不仅无法保证足够的俯仰安定性,而且抗风能力不足,俯仰姿态波动大,从而影响测图效果。采用老旧型号的原样气动布局,充分暴露了技术能力薄弱。

这类静态不稳定的飞机需要釆用增稳的飞控技术,保证飞机具有足够的姿态稳定性和抗风能力。如果直接釆用普通的开源飞控,控制律的适应性很差,飞行性能根本无法保证。


2

翼载荷

“翼载”是飞机重量除以机翼面积得到的参数。直观地看,翼载是机翼承受的载荷,是单位面积机翼平均所承担的飞机重量。翼载会影响到失速速度、巡航速度、起飞/着陆距离以及盘旋半径等众多性能。

在飞机设计中,翼载是一个需要权衡和折衷的参数,因为翼载大与小,各有各的劣势和好处,需要根据飞机使用目的不同进行优化和取舍。一方面,大翼载可以提高飞行速度,增强抗风性,在机翼面积不变的情况下提高翼载还可以增加载重和燃油;而另一方面,小翼载则可以提高飞机的起降性能,增加飞机的机动性。



CW-007大鹏飞机的翼载偏大,抗风性达到6级。

本身不追求起降性能和大幅度机动性能的CW-007大鹏,翼载大除了增强其抗风性之外,主要原因是为了能够让其结构紧凑,便于携带;同时提高飞机的载重占整机重量的比例,搭载的传感器性能得到显著提高,如CW-007测绘版相机,为纵横定制版,像素4200万。


3

功重比

功重比(对于喷气式飞机来说是推重比)则跟起飞距离、爬升率、升限和持续盘旋性能有关。飞机的功重比越大,飞机的电机、电池等动力系统所占飞机的比重也就越大,载重相应的也就越少。所以在满足飞行指标的前提下也不能一味地增加功重比。



以CW-007大鹏为例。CW-007大鹏的前拉电机动力可以满足飞机1000m高度下5m/s的爬升率,升限可以达到5000m,并满足高海拔起降条件。


4

悬念?

其实除了升阻比、翼载和功重比这3个重要参数外,纵横的技术团队在设计垂直起降固定翼无人机的大量实践中,还总结出了一个关键参数。

在3月16日的发布会上,大BOSS进行了讲解,会后小编还专门请教过。可惜小编作为连半吊子都算不上的技术人员,没能领会精髓,当时自豪了半天,过几天就把名字给忘记了。只隐约记得叫“XX比”?

不过,名字叫什么并不重要,小编记得他的能耐就好:区分专业垂直起降固定翼设计和山寨抄袭之间的一个分水岭!


5

降落伞

除了科普,今天小编还要说一说降落伞。

CW-007发布以后,和以前一样,很多人问小编:为什么大鹏系列的无人机没有装降落伞。这里,统一为大家做一个解答。

垂直起降固定翼无人机加降落伞,会牺牲飞机载荷、航时等,降落伞在这里不仅仅是负担、累赘。话说难听一点,就是技术落后厂家,为了掩盖自己无法通过技术提高产品可靠性、安全性的借口和遮羞布。(小编头顶锅盖,保持微笑。)

经过2年多的发展,纵横大鹏系列垂直起降固定翼无人机,海内外市场保有量超过1500台。有过返厂维修经历的飞机中,经过统计,飞机故障原因60%是发动机故障,35%是人为操作失误(航线设置错误撞山撞树、手动操控不当等),只有5%是其他故障。对于电动飞机只有不到1%的情况下才需要迫降。纵横大鹏的统计数据,和美军无人机的统计结果数据一致。

为什么所有民航客机都没有降落伞?正是因为没有降落伞这一层借口,客机才能专注把可靠性和安全性做到极致。

同理,作为航空器的一种类型,无人机也应按照最高航空标准要求自身可靠性、安全性。