长航时太阳能无人机的设计技术与控制技术详解-江苏启飞应用

相比于常规无人机，超长航时太阳能无人机总体设计需要耦合更多因素，如翼面积不仅影响气动性能，也与能量获取能力密切相关。它的气动特性会导致全机升阻特性的恶化和螺旋桨推进效率的下降，同时也会对舵面操纵特性和操纵效率产生影响。采用强制转捩、表面吹吸气控制等方式可以有效抑制层流分离，提升翼型气动性能，但这些方法实际应用难度较大，目前尚未普遍用于太阳能无人机。

超长航时太阳能无人机的大展弦比机翼在载荷作用下，会产生很大的弯曲和扭转变形，带来了诸多气动弹性方面的问题，影响着飞机的操控性能和飞行安全。目前，国内外关于太阳能无人机抑制湍流影响的研究主要集中在阵风减缓方面，阵风减缓控制可以有效降低湍流对太阳能无人机的干扰效应，进一步降低事故发生率。

超长航时太阳能无人机翼载荷通常比常规无人机低1~2个数量级，质量特性和气动特性相比常规无人机都有着明显区别。较低的飞行速度使得太阳能无人机的空速处在与风速相同的量级，风速相对空速不再是小量。稳定的风场会影响飞行轨迹控制，而变化风场会对飞行造成扰动，增加控制难度，因此需要重点关注太阳能无人机的控制技术。