隐身布局无人作战飞行器三维结构设计

这款无人作战飞行器采用无尾飞翼融合常规布局的折中设计思路，在兼顾飞翼布局隐身优势的同时，保留了外倾双垂尾提升大迎角飞行状态下的航向稳定性，避免纯飞翼布局航向控制难度大、飞控系统设计冗余度要求过高的问题，适合作为中小型高速侦察、打击一体化无人平台使用。从结构设计层面看，机身采用截面渐变的流线型修形，机头段设置尖锐棱边，既可以优化前向雷达散射特性，也能在高速飞行时提前劈开气流，降低机头位置的激波阻力，机头预留的传感器安装舱段可根据任务需求换装光电探测设备、小型雷达或者电子战载荷，舱段边界采用快拆结构设计，地勤人员无需拆解机身主体蒙皮即可完成载荷更换，适配前线快速转场、任务快速切换的使用需求。机翼采用大后掠角小展弦比梯形翼设计，机翼与机身采用翼身融合过渡，没有明显的机翼机身折线，既可以降低雷达反射截面积，也能让机翼根部与机身的连接区域获得更大的结构强度，降低翼根位置的应力集中系数，机翼后缘预留了操纵面安装位置，可根据飞行控制需求设置襟翼、副翼，兼顾低速起降阶段的增升需求与高速飞行阶段的滚转操纵效率。尾翼采用外倾式全动垂尾设计，两个垂尾向外倾斜一定角度，可将侧向入射的雷达波反射到非威胁方向，同时全动垂尾的操纵效率远高于常规固定垂尾加方向舵的结构，能在较小的尾翼尺寸下获得足够的航向操纵力矩，进一步降低尾部结构的重量与雷达反射特征。动力段布置在机身尾部，采用背负式进气道布局，进气道入口设置在机身上方，可利用机身遮挡地面方向入射的雷达波，提升下视雷达的隐身效果，尾喷口采用收敛式圆形截面设计，预留了加装红外抑制装置的安装边界，可通过引入外涵道冷气流降低排气温度，缩减红外特征信号。起落架采用前三点式布局设计，前起落架布置在机头下方载荷舱之后，主起落架收纳于机翼根部与机身衔接的舱段内，起落架舱门采用锯齿形边缘设计，与整机隐身设计要求匹配，整机的尺寸边界控制在中小型无人机范畴，可通过野战运输车辆完成转运，不需要大型机库作为维护保障场地，适合在前线简易机场、甚至硬化公路段完成起降作业。在实际应用场景中，这类无人平台既可以配合有人作战飞机执行协同侦察、前出诱骗、目标指示等任务，也可以单独挂载小型精确打击弹药执行点目标打击任务，结构设计上大量采用模块化分段思路，机身分为机头载荷段、中部设备燃油段、尾部动力段三个主要模块，各模块之间采用标准化连接接口，当某一舱段出现战损或者故障时，可快速更换备用模块，大幅降低前线维护的难度与时间成本。气动设计阶段经过多轮CFD仿真迭代，对机身表面的涡流发生器位置、机翼安装角、垂尾外倾角度都做了针对性优化，在亚音速巡航阶段可获得较高的升阻比，提升续航时间，在跨音速飞行阶段也能保证足够的操纵稳定性，不会出现明显的气动焦点偏移问题，机身表面的蒙皮接缝全部采用对齐设计，避免出现垂直于雷达入射方向的直边，进一步优化全向隐身性能。