无人机总体气动设计(无人机专业应用型人才培养规划教材)

无人机是无人驾驶飞行器的简称，英文缩写为UAV(Unmanned Aerial Vehicle)，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的无人飞行器。无人机按照总体气动布局可分为无人直升机、无人固定翼机、无人多旋翼飞行器、无人飞艇、无人伞翼机等。无人机系统由飞机平台、信息采集、地面控制等子系统组成，具有用途广泛、成本低廉、效费比高、无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等优点。无人机不仅在现代战争中占有极其重要的地位，而且在民用领域有更广阔的应用前景。军用无人机主要用于完成战场侦察和监视、定位校射、毁伤评估、电子战等;民用无人机可用于边境巡逻、核辐射探测、航空摄影、航空探矿、灾情监视、交通巡逻、治安监控等。无人机可实现高分辨率影像的采集，既可弥补卫星遥感常因云层遮挡获取不到影像的缺点，又可解决传统卫星遥感重访周期过长、应急不及时等问题。

编写本书的目的在于帮助初期学习无人机气动设计的同学掌握飞机气动设计的相关知识，了解模型飞机、无人机等小型飞机的气动设计原则。

本书的特点是叙述简单、概念清晰、图文并茂、便于实践。书中主要通过配图、举例等方式进行阐述，语言生动有趣，内容浅显易懂。同时，书中所涉及的原理以及公式推导都不难，并配有章节后的习题以及实验操作，便于读者快速理解和掌握。

现代无人机总体气动设计不仅要设计无人机的气动外形，还涉及无人机的结构布置与设计、动力系统、任务载荷、可靠性等多个专业方向的耦合，需要协调、优化以实现整个无人机系统的优化布置和气动设计方案。本书作为一门技术性基础教材，从空气动力学原理出发，分10章介绍相关知识:

第1章是无人机概述与发展，介绍无人机的概念、应用范围以及发展历程。

第2章是气象条件。由于飞机的气动设计与气象条件息息相关，因此本章简单介绍气象条件的相关知识。

第3章是空气动力学原理。这是空气动力学的基础知识，包括飞机气动设计的基础原则。

第4章是典型翼型及其空气动力。翼型是机翼的剖面，本章主要介绍翼型的几何参数的选取以及不同翼型的气动特性。

第5章是机翼及其气动力。机翼是飞机产生升力的重要部件，本章主要介绍不同外形的机翼的气动特性。

第6章是机身与起落架，主要介绍机身以及起落架的设计原则。

第7章是推进系统。飞机发动机是为飞机提供动力的装置，而螺旋桨是发动机*重要的部件。本章主要介绍螺旋桨的设计原则。

第8~10章分别介绍固定翼无人机、旋翼无人机以及特殊混合布局无人机的气动设计原则，并提供相应的实践练习，帮助初学者掌握无人机气动设计原则。

由于篇幅和学时所限，本书取材相对简单，主要介绍概念和工程应用。因作者才疏学浅，精力有限，疏漏之处恳请专家同仁批评指正，万分感激。

作 者

于北京航空航天大学

2020年4月

本书为无人机总体气动设计专业教材，主要介绍了无人机气动设计的相关知识以及气动设计原则。本书的特点是叙述简单、概念清晰、图文并茂、便于实践。书中主要通过配图、举例等方式进行阐述，语言生动有趣，知识内容浅显易懂。同时，书中所涉及的原理以及公式推导都不难，还有章节后的习题以及实验操作，便于读者快速理解和掌握。

本书适合航空相关专业的本科生学习或具有一定基础的无人机相关行业读者参考。