太阳能飞机设计

太阳能飞机设计飞机的总体设计1.1.能源规划与动力系统1.1.1.太阳能电池板参数计算采用的太阳能电池为单晶硅太阳能电池，参数如下尺寸/mm重量电压/V电流/A155*15550.61.1.2.太阳能电池板的连接方式串联：总电压等于各分电压之和，考虑到电压的损失，26 块电池板串联为一组，电压理论上为 13V,总共 3 组。共需要 78 块电池板。并联：三组 13V 的电源并联，总电流等于各分电流之和，实际电流大小得根据电力系统的总电阻大小来确定。（待测定）1.1.3.动力系统根据节能减排的理念，飞机的动力只能由太阳能电池板提供，接收机和舵机可单独供电，而且动力和舵机的电力系统要进行物理隔离。也就是要采用两个接收机，一个接收机控制飞机的动力，一个控制各个舵机。控制动力的接收机由太阳能电池板供电；控制舵机的接收机单独接一块电池。1.2.气动外形设计1.2.1.气动布局简述采用常规布局，上单翼矩形机翼（矩形机翼共三段，侧翼有上反角，机翼两侧翼梢处加翼梢小翼），矩形平尾尾翼，矩形垂尾尾翼。1.2.2.飞机外形参数翼展：5080mm翼弦长度：560mm机身全长：3040mm1.2.3.翼型考虑到太阳能电池效率低，动力低，故应尽可能减小飞机平飞时所受的阻力，因此采用平凸翼型，相对厚度应较小（翼肋修长，滑翔机类翼型）的 RSG-82 翼型。其 maxthickness7.58%at30.0%ofthechord（在弦长距前缘 30%位置处有最大相对厚度为 7.58%）;maxcamber3.79%at30.0%ofthechord（在弦长距前缘 30%位置处有最大相对弯度为 3.79%）。该翼型的升力系数与阻力系数以及升阻比如下图所示。（1）RSG-82 在雷诺数为 300000 时，其升力系数与阻力系数的极坐标图如下。1Co41.«2R-Dr-d^nbyFrofiliM.lJbaidaLaDiseasedbyXFail-CxspjrigK(C)1KE-2CKM-Al'ignisreserved].Cl|I2d{a.lph{I.Hal■O.'ML-Re=F15M2=Ulg：0.如Cdl12-DrawntyP^ofiliilStcndatabySFoil-Copyigiht(C)1995-2004-Alrigits-rase^ved.图 1(2)RSG-82 在雷诺数为 3OOOOO 时，升力系数，阻力系数随飞行迎角变化的特性曲线。3)RSG-82 在雷诺数为 300000 时升阻比随迎角变化的曲线图。由图可知升阻比在 2°左右时达到最大，且在 2°-5。内变化缓慢，在超过 5°失图 34)下图是在雷诺数为 300000 时，升力系数，阻力系数及升阻比在迎角变化时的一系列特性值。AlfaClCdCl/CdCm^5.0^0.3478O.D2SO3.9120^□.0427-4..B-0.27240.0217-12-5530-0.0470^0.20460.0171=11K9649^0.0495-3”=5-0.-13570.013 臼-9....