随着技术的发展和政策的支持,无人机已经嵌入了生产生活中的各行各业,大众认知度最高的航拍无人机、农业用撒药无人机、电力、巡检巡线无人机、测绘低空摄影测量无人机等等;各类布局、结构、起飞重量不同的飞行平台中,在同质化严重的多旋翼和双尾撑外,有一种特殊的构型—串列翼布局
串列翼顾名思义,机翼程串列式布局分布在机身两侧;飞行器本身没有主翼和尾翼之分,而是前翼和后翼。与常规布局不同的是,常规布局飞行过程中,主翼产生升力,尾翼产生负升力达到配平机身的作用;而串列翼在飞行的过程中,前翼后翼同时产生升力。
(伯特·鲁坦设计的采用串翼构型的“先进技术战术运输机”)
(法国人阿贝沙研制的“Tri-avion式串列翼战斗机”)
(二战英国M35)
(伯特·鲁坦设计的采用串翼构型的“先进技术战术运输机”)
(Proteus-Burt-Rutan高空串联翼复合飞机)
了解了串列翼的大体结构,我们来聊聊串列翼的优势,以天峋青龙为例,常规布局的垂起固定翼飞行平台通常会有两根“垂起杆”用来安装垂起电机,天峋青龙利用串列翼的结构特性,将垂起电机安置于前后机翼上,省去了垂起杆,换来的是更轻的机体自重,便于携带及安装。
串列翼布局通常前后机翼均设有舵面,相比常规布局在发生机械故障时,升降、副翼舵面卡死或脱落通常会导致事故发生,天峋青龙的“舵面冗余”设计可以弥补这一问题,串列翼在发生故障时,仅用前翼或后翼两舵面或对角机翼两舵面,可保证飞机安全返航。
飞行平台是为任务而生,为搭载各种任务类型的机载设备,串列翼布局的机身中端载荷空间会更长。天峋青龙为例,巡航发动机置于机身之后,给前部机身留出了空间及重量,在机身流线型保持较好的情况下推进效率要高,机翼气流干净,整机阻力更小,气动效率更高。
天峋青龙的模块化设计,使得整机在运输过程中仅需拆成五个部分,没有垂起杆的设计极大缩短了部署时间,没有任何组装经验的用户,仅需六分钟即可把天峋青龙从运输状态组装成待飞状态。
天峋青龙—40公斤级垂起串列翼飞行平台,同等起飞重量下,串列翼布局比常规布局翼展更小,翼弦更短,展弦比大,升阻比高,气动效率更高。天峋青龙在5kg的任务载荷下可达15小时飞行时长,性能远超同起飞重量其他机型。
天峋青龙自问世至今,经历多次迭代更新,从最开始8小时续航时间提升到15小时,是天峋设计师精心雕磨的结果,也是天峋复材生产工艺提升的见证;全机采用高强度航空复合材料制造,在保证结构强度的情况下最大程度减轻机体自重。
(天峋青龙早期版本)