本发明专利技术属于航空飞行器总体设计领域，具体涉及一种太阳能飞行器，包括机翼，所述机翼为矩形翼，储能电池分布固定在机翼内部，机翼上表面铺设太阳能电池；2个机身分别固定在机翼的1/4和3/4弦向位置处；平尾与机翼保持平行，垂尾和平尾相互垂直，两者固定在机身后端；两套动力系统分别固定在2个机身的前端。本发明专利技术太阳能飞行器采用双机身布局，并将储能电池分布放于机翼内部，使载荷分散均匀分布，除了考虑升重平衡和推阻平衡之外，还需要了考虑能量平衡，保证飞行器自身保持升力所消耗的能量与太阳电池所获取的能量相当，可实现长时间高空侦察和监视；同时该太阳能飞行器结构具有良好的气动性能，安装方便。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空飞行器总体设计领域，具体涉及一种太阳能飞行器。
技术介绍
临近空间(即高于传统的航空飞行器飞行空域且低于航天飞行器的飞行区域，约为从20千米到100千米之间)长航时飞行技术近年来备受关注，该类型的飞行器因其独特的飞行高度，特别适合于地面持久监测，通信中继等任务。太阳能飞行器可以设计飞行在临近空间，可以不间断的飞行在临近空间历时数月甚至数年。太阳能飞行器可以完成多样化的任务，在军用领域和民用领域具有广泛的应用前景，如:可以作为不间断中继通信平台，情报/监视/侦察平台，森林火灾早期预警，现代精密农业辅助，油气管道监视，陆地和海洋边界巡逻，环境污染和放射性灾害观察等。目前太阳能飞行器一般为单机身布局，航电、储能电池等载荷分布较为集中，对于机翼结构刚度提出了非常大的要求，因而飞行器展弦比受到限制。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构面密度低、载荷分散的太阳能飞行器。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种太阳能飞行器，包括机翼、机身、平尾、垂尾、动力系统和储能电池，所述机翼为矩形翼，所述储能电池分布固定在机翼内部，机翼上表面铺设太阳能电池；2个机身分别固定在机翼的1/4和3/4弦向位置处；平尾与机翼保持平行，并固定在机身后端；垂尾和平尾相互垂直，并固定在机身后端;两套动力系统分别固定在2个机身的前端。进一步，所述太阳能飞行器还包括吊舱，所述吊舱固定在机翼或机身上。 更进一步，所述吊舱固定在机翼下表面全机对称位置处。进一步，所述机身为杆状机身。进一步，动力系统的组成构件包括螺旋桨和电机，螺旋桨与电机相连，电机与机身连接。进一步，所述机翼由四段等截面的矩形翼单元构成，矩形翼单元之间通过接头连接。更进一步，所述机翼结构包括前缘壳体、主梁、多个机翼肋板、后缘结构和蒙皮；多个机翼肋板平行放置形成肋板阵列，在所述机翼肋板的最大厚度处开设有主梁孔；所述主梁穿过肋板阵列的主梁孔；相邻两个机翼肋板的前缘之间固定有前缘壳体，其弧形轮廓与机翼肋板的前缘相适应，所述前缘壳体的材料为泡沫；所述后缘结构的侧面与多个机翼肋板的后缘固定；所述前缘壳体、主梁、多个机翼肋板以及后缘结构形成骨架，所述蒙皮包裹在骨架结构的表面。优选地，所述太阳能飞行器还包括第一连接接头，第一连接接头由接头半圆和两个第一耳片构成，接头半圆与机身固连，两个第一耳片与机翼下表面固连。优选地，所述太阳能飞行器还包括第二连接接头，第二连接接头由接头圆环和至少6个第二耳片构成，机身穿过接头圆环后与接头圆环固连，平尾分成左右对称的左段和右段，左段和右段分别卡入第二连接接头的左侧两个第二耳片中间和右侧两个第二耳片中间后与机身固连，垂尾卡入第二连接接头的上端两个第二耳片中间后与机身固连。本专利技术太阳能飞行器采用双机身布局，并将储能电池分布放于机翼内部，使载荷分散均匀分布，除了考虑升重平衡和推阻平衡之外，还需要了考虑能量平衡，保证飞行器自身保持升力所消耗的能量与太阳电池所获取的能量相当，可实现长时间高空侦察和监视；同时该太阳能飞行器结构具有良好的气动性能，安装方便。进一步，增加了无人机机构型的扩展能力，即采用多架单机身无人机在机翼翼梢拼接即可构成超大展弦比飞行器；同时，机翼结构中采用骨架蒙皮结构，结构面密度小。【附图说明】图1是本专利技术太阳能飞行器的结构示意图。图2是本专利技术吊舱安装在机翼下表面的连接示意图。图3是本专利技术第一连接接头的结构示意图；图4是本专利技术第二连接接头的结构示意图；图5是本专利技术的机翼与机身连接处的局部结构示意图；图6是本专利技术的平尾、垂尾与机身连接处的局部结构示意图；图7是本专利技术动力系统的结构示意图；图8是本专利技术机翼的结构示意图；图9是本专利技术实施例中机翼肋板的结构示意图；图10是本专利技术实施例中机翼肋板平行放置形成肋板阵列的结构示意图；图11是本专利技术实施例中机翼的骨架的结构示意图。【具体实施方式】—种太阳能飞行器，如图1所示，包括机翼2、机身3、平尾4、垂尾5、动力系统1和储能电池7，所述机翼2为矩形翼，所述储能电池7分布固定在机翼2内部，机翼2上表面铺设太阳能电池10;2个机身3分别固定在机翼2的1/4和3/4弦向位置处；平尾4与机翼2保持平行，并固定在机身3后端；垂尾5和平尾4相互垂直，并固定在机身3后端；两套动力系统1分别固定在2个机身3的前端。进一步，所述太阳能飞行器还包括吊舱6，所述吊舱6固定在机翼2或机身3上。本专利技术太阳能飞行器采用双机身布局，并将储能电池分布放于机翼内部，使载荷分散均匀分布，除了考虑升重平衡和推阻平衡之外，还需要了考虑能量平衡，保证飞行器自身保持升力所消耗的能量与太阳电池所获取的能量相当，可实现长时间高空侦察和监视；同时该太阳能飞行器结构具有良好的气动性能，安装方便。下面结合附图对本专利技术做进一步描述。实施例1一种太阳能飞行器，如图1和图2所示，包括机翼2、机身3、平尾4、垂尾5、动力系统1、吊舱6、储能电池7、第一连接接头8和第二连接接头9，所述吊舱6固定在机翼2下表面全机对称位置处，吊舱6的安装既兼顾飞行器的对称性，又可减少飞行器承受的滚转力矩。所述储能电池7分布固定在机翼2内部，机翼2上表面铺设太阳能电池10 ；如图3所示，第当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种太阳能飞行器，其特征在于，包括机翼(2)、机身(3)、平尾(4)、垂尾(5)、动力系统(1)和储能电池(7)，所述机翼(2)为矩形翼，所述储能电池(7)分布固定在机翼(2)内部，机翼(2)上表面铺设太阳能电池(10)；2个机身(3)分别固定在机翼(2)的1/4和3/4弦向位置处；平尾(4)与机翼(2)保持平行，并固定在机身(3)后端；垂尾(5)和平尾(4)相互垂直，并固定在机身(3)后端；两套动力系统(1)分别固定在2个机身(3)的前端。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郭正，侯中喜，杨希祥，王胤駸，陈立立，包月强，闫秋飞，张俊韬，单上求，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科学技术大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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