太阳能无人机平台

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1、第21届“冯如杯”学术科技竞赛参赛论文科技发明制作类论文名称：太阳能无人侦察机项目编号：学院名称：航空科学与工程学院专业名称：飞行器设计与工程学生姓名：王斐然（38050212）指导教师：孙康文北京航空航天大学二○一一年四月制北京航空航天大学第二十一届“冯如杯”学生参赛作品25作者承诺我保证本论文的工作由我和项目组的成员独立创作，保证本论文中不存在抄袭、剽窃、侵权、伪造、故意夸大等各种弄虚作假的行为。我和项目组成员将遵守本届冯如杯参赛的有关各项规定。并愿意承担因为个人原因而产生不良后果的责任。申请者(签章)：2011年04月01日北

2、京航空航天大学第二十一届“冯如杯”学生参赛作品25摘要太阳能无人机作为飞行器的一种，是指以阳光、太阳能以及太阳可能存在的其他能量来作为动力和任务设备能源的飞行器。以太阳能作为未来航空航天器的辅助能源乃至主能源，是人类具有方向性和前沿性的重要研究目标。20世纪中期以来，太阳能飞行器研究已经成为世界航空航天业重点发展的新兴领域。目前，以瑞士、美国为首的一些国家已经在这方面取得了长足发展，而国内受制于各种因素一直没有突破性进展。本项目组希望在太阳能无人机的设计及应用上进行一些探索，尝试创造性解决太阳能无人机动力不足、能源管理等技术难题，为

3、国内在此领域的研究提供一些借鉴。本文旨在辅助实物，说明这样一架以太阳能为动力能源配给的小型无人机的设计过程、初步应用以及未来发展的前景。关键词：太阳能无人机，空中侦察，太阳能电池，锂电池，能源管理北京航空航天大学第二十一届“冯如杯”学生参赛作品25AbstractSolar-poweredplaneisakindofaircraft.Itispoweredbysunshine,solarpowerandanyotherenergythatpossiblyreleasedbythesun.Solar-poweredaircraftha

4、sbeenoneofthemostcutting-edgetechnologiesandisstillanimportantresearchsubject.Sincethemid-20thcentury,solar-poweredaircrafthasbeenankeyemergingareainworldaviationindustry.Currently,countriessuchasSwitzerlandandtheUShaveachievedgreatsuccessinthisfield,whiletherehasn'tbe

5、enanyremarkablebreakthroughinChinaduetovariousreasons.Wehopetoinquirealittleintodesignofsolar-poweredairplane.Wetrytosolvetechnicalproblemssuchasinsufficientpower,powermanagementetc.AndwehopethatourworkwillprovidereferenceforfurtherresearchinthisrealmThisessay,withamod

6、el,aimsatexplainingthedesignprocessofsuchasmallunmannedsolar-poweredaircraftanditsdevelopmentprospects.keywords:solar-poweredairplane,airreconnaissance,solarcell,lithiumcell,powermanagement北京航空航天大学第二十一届“冯如杯”学生参赛作品25目录第一章引言11.1项目背景11.1.1太阳能11.1.2太阳能电池21.1.3太阳能无人机31.2本项目

7、的目的4第二章飞机的总体设计62.1能源规划与动力系统62.1.1太阳能电池板的基本参数62.1.2太阳能电池的连接方式62.1.3动力系统72.2气动外形设计92.2.1气动布局简述92.2.2飞机外形参数92.2.3翼型102.2.4焦点计算及静稳定裕度12第三章机翼及尾翼结构设计143.1机翼结构设计143.1.1翼型的处理143.1.2机翼的传力结构153.2尾翼结构设计163.2.1水平尾翼结构设计163.2.2垂直尾翼结构设计17第四章能源管理系统184.1系统应具备的功能184.2关于最大功率点跟踪技术（MPPT）18

8、4.2.1技术原理18北京航空航天大学第二十一届“冯如杯”学生参赛作品254.2.2在太阳能无人机上的应用19第五章地面实验205.1动力系统工作时间测试205.1.1实验目的205.1.2实验方法205.1.3实验数据205.1.4