本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于無人機時間域航空電磁系統(tǒng)的接收吊艙，適用于固定翼無人機時間域航空電磁系統(tǒng)的物探測量。

背景技術(shù)：

利用無人機進(jìn)行全天候時間域航空電磁探測工作在國內(nèi)受到了越來越多的關(guān)注，由于不同于一般固定翼飛機的電磁探測系統(tǒng)，它要求有不同的發(fā)射及接收裝置。測量原理如圖1所示。接收吊艙的基本設(shè)計要求：保證無人機及接收吊艙氣動穩(wěn)定性的前提下，吊艙的橫截面直徑應(yīng)盡量大，以提供足夠的內(nèi)部空間安裝三分量接收線圈，分辨率與線圈匝數(shù)有關(guān)，匝數(shù)越多，分辨率越優(yōu)。現(xiàn)有的接收吊艙搭載在有人機上，體積大，質(zhì)量重，尾翼為圓形，增加了氣動阻力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于無人機時間域航空電磁系統(tǒng)的接收吊艙，空間尺寸小、質(zhì)量輕、保證穩(wěn)定性的同時有效減小了吊艙氣動阻力。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種應(yīng)用于無人機時間域航空電磁系統(tǒng)的接收吊艙，包括吊艙體、支撐桿、尾翼、三分量接收探頭；

吊艙體的外形為水滴狀，支撐桿連接在吊艙體的尾部，尾翼為三角形形狀，六塊尺寸相同的尾翼沿支撐桿周向?qū)ΨQ布置在支撐桿尾部，且每塊尾翼均有一條邊與支撐桿接觸，每塊尾翼梢部采取光滑過渡措施；

三分量接收探頭分別分布在吊艙體的頂部和左右兩側(cè)，且位于左右兩側(cè)的接收探頭沿流向方向?qū)ΨQ分布。

所述吊艙體的材料為玻璃鋼蒙皮，所述玻璃鋼蒙皮的拉伸、彎曲和壓縮強度達(dá)到300Mpa。

所述接收吊艙長度L為1150mm，重量不超過30kg，重心位置位于吊艙體軸系X軸上距原點660mm處，拖曳軸平行于Y軸過重心，分離面在拖曳軸前20～25mm處，其中吊艙體軸系的原點位于吊艙體頂部，X軸為吊艙流向方向，Z軸為左右兩側(cè)的接收線圈連線方向，Y軸為XZ平面的法線方向，滿足右手定則。

在吊艙體軸系中，吊艙體輪廓曲線由方程：Y＝4.29X-78.47X²+6.05×10²X³-1.802×10³X⁴+1.701×10³X⁵確定。

接收吊艙安裝在武器掛架上時，位于最上方的兩片尾翼與Z軸的夾角均為30度。

所述吊艙體的最大橫截面直徑為212mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點如下：

(1)本發(fā)明根據(jù)空氣動力學(xué)特性進(jìn)行外形設(shè)計，空間尺寸減小為現(xiàn)有有人機接收吊艙的1/3，有效降低了質(zhì)量，飛行穩(wěn)定性好，可以保證在無人機巡航速度下，吊艙具有良好的氣動特性，保證吊艙吊掛飛行的穩(wěn)定性并且減小吊艙氣動阻力。

(2)本發(fā)明吊艙體1采用細(xì)長的水滴狀整流外形，能夠起到很好的整流效果，6片三角形尾翼增加接收吊艙飛行穩(wěn)定性同時也考慮了減重，對尾翼梢部采取光滑過渡措施，以對氣流進(jìn)行引導(dǎo)從而減少氣流對設(shè)備飛行穩(wěn)定性的干擾，，適用于無人機掛載飛行。

附圖說明

圖1為應(yīng)用于無人機航空電磁系統(tǒng)的探測原理圖；

圖2為本發(fā)明三維示意圖；

圖3為接收吊艙外形設(shè)計流程圖。

具體實施方式

圖1描述了應(yīng)用于無人機航空電磁系統(tǒng)的探測原理圖，實現(xiàn)步驟如下：1)無人機全天候起飛；2)到達(dá)固定高度后，在探測區(qū)域上空盤旋；3)通過收放系統(tǒng)放下接收吊艙，電磁探測系統(tǒng)開始工作；4)通過卷揚機收起吊艙，返航完成探測。這一過程需要接受吊艙在收放時保持飛行穩(wěn)定性，因此，本發(fā)明提出一種應(yīng)用于無人機時間域航空電磁系統(tǒng)的接收吊艙，接收吊艙外形設(shè)計流程如圖3所示。對水滴狀吊艙體1進(jìn)行外形設(shè)計迭代，優(yōu)化目標(biāo)是巡航速度下阻力特性以及飛行穩(wěn)定性；尾翼3周向布置符合吊艙飛行穩(wěn)定性要求；支撐桿2的設(shè)計目標(biāo)是吊艙操縱特性，滿足配重要求。

最后設(shè)計好的接收吊艙如圖2所示，包括吊艙體1、支撐桿2、尾翼3、三分量接收探頭4(分別用于接收體軸系X，Y，Z三方向電磁信號)。

吊艙體1采用更加細(xì)長的水滴狀整流外形，支撐桿2連接在吊艙體1的尾部，尾翼3為三角形形狀，六片尺寸相同的尾翼作為安定面沿支撐桿2周向?qū)ΨQ布置在支撐桿2尾部，且每片尾翼均有一條邊與支撐桿2接觸，每片尾翼梢部采取光滑過渡措施。三分量接收探頭4分布在吊艙體1的頂部和左右兩側(cè)，且位于左右兩側(cè)的接收探頭沿流向方向?qū)ΨQ。探頭的這種設(shè)計在亞聲速巡航狀態(tài)下能夠有效減小探頭氣動阻力和保持探頭飛行穩(wěn)定性。

整個接收吊艙采用非金屬材料制造，吊艙體1采用玻璃鋼蒙皮，拉伸、彎曲和壓縮強度達(dá)到300Mpa以上。

吊艙體的最大橫截面直徑為212mm。接收吊艙長度L為1150mm，重量不超過30kg，重心位置位于吊艙體軸系X軸上距原點660mm處，拖曳軸平行于Y軸過重心，分離面在拖曳軸前20～25mm處，其中吊艙體軸系的原點位于吊艙體1頂部，X軸為吊艙流向方向，Z軸為左右兩側(cè)的接收線圈連線方向，Y軸為XZ平面的法線方向。

接收吊艙安裝在無人機武器掛架上，位于機身質(zhì)心正下方。安裝好后位于最上方的兩片尾翼與Z軸的夾角均為30度。

在吊艙體軸系中，吊艙體輪廓曲線根據(jù)方程：Y＝4.29X-78.47X²+6.05×10²X³-1.802×10³X⁴+1.701×10³X⁵給出。

本發(fā)明根據(jù)空氣動力學(xué)特性進(jìn)行外形設(shè)計，空間尺寸減小為現(xiàn)有有人機下接收吊艙的1/3，有效降低了質(zhì)量，吊艙體1采用更加細(xì)長的水滴狀整流外形，能夠起到很好的整流效果，6片三角形尾翼增加接收吊艙飛行穩(wěn)定性同時也考慮了減重，對尾翼梢部采取光滑過渡措施，以對氣流進(jìn)行引導(dǎo)從而減少氣流對設(shè)備飛行穩(wěn)定性的干擾。本發(fā)明吊艙的氣動外形設(shè)計可以保證在無人機巡航速度下，吊艙具有良好的氣動特性，保證吊艙吊掛飛行的穩(wěn)定性并且減小吊艙氣動阻力。

本發(fā)明未詳細(xì)說明部分屬本領(lǐng)域技術(shù)人員公知常識。