便攜式偵察機的總體設計與研究論文
無人機的發展，給軍用和民用領域都帶來了革命性的發展。小型無人機攜帶方便，適用于各種地形，彈射和操作簡單，具有低空全地形偵查和攻擊的功能，可廣泛應用于需要偵察、監測、抗震救災等領域。若裝備高能炸藥，還可實現偵查與攻擊于一體，達到高效打擊。本文從前期論證、中期研制和后期試飛優化介紹便攜式背包攜帶偵察機的總體設計。
1 前期論證
目前，小型無人機的應用處于起步階段，因其獨特的優勢而倍受關注。微小型無人機具有應用性強，便于攜帶，操作簡單，安全性好等優點，還可用于需要偵察、監測、抗震救災等領域。在軍事領域，更小型、更廉價和更易操作的系統會在將來的戰場大有作為，甚至推出一種既能大量部署而且無需過多訓練就能操作的一次性無人機作戰系統。
本文的無人機是一種鋰電池提供動力的小型殺傷性無人機，從彈射筒彈出，由展開鎖定機構鎖定機翼和垂尾，電池帶動的可折疊槳葉提供動力，地面人員的操縱來保證穩定巡航。攜帶監視儀器，對移動目標實施跟蹤監控。此外，該無人機配置一個小型彈頭，一旦鎖定目標，由地面人員控制俯沖，引爆后迅速消滅目標。
2 中期的設計和研制
2.1 設計
基于前期可行性的驗證，進行中期的設計和研制。該無人機是一種總質量為2kg 的便攜式空地偵察飛行器，機身長度600m m ，機身寬度60 m m ，機身最高處60 m m ，主機翼長度700 m m ，后機翼長度600 m m ，機翼弦長90 m m ，機翼厚度10 m m ，垂尾高度120m m ，空機約為800g、電子設備600g、高爆炸藥0.32kg~0.60kg，它折疊于彈射筒中，當從筒內彈射后，機翼展開保持穩定巡航。
該無人機的彈體結構氣動特性優良。它采用光滑圓頭、長方體機身設計，有前后兩對彈翼，背部還有一對呈一定夾角的垂尾，為方便用筒式彈射器彈射，無人機的前后彈翼、垂尾以及螺旋槳均采用折疊式。彈射前，位于彈射筒內時為折疊狀態，離開彈射筒后迅速展開，在空中快速達到巡飛狀態。
對于螺旋槳和電子設備，也進行詳細的設計。一個G F 系列電動尼龍槳(6030)，一個朗宇無刷電機(2212kv 2450)，一個好盈無刷電調(40A)，四個銀燕金屬模擬舵機(每個約9g)，一塊格式鋰電池(1000m ah25C)。
該無人機通過地面人員遙控控制，可在1000m 航程內自由飛行，續航時間15 分鐘，飛行速度80~120km /h。該無人機具有可攜帶性、快速部署和高精確性，形象地說，是把空中力量放入背囊中以保護徒步作戰的步兵，并使班組能夠作為一種戰略力量。
2.2 研制
在樣機制作之前，進行C A TIA 三維建模和模型仿真，將仿真結構用3D 打印機打印出來模擬組裝，再利用復合材料工藝進行制作。樣機研制步驟介紹如下：
1) 將C A TIA 三維建模的零部件用3D 打印機打印出來。
2) 對打印零部件打磨光滑，并對機翼和機身的陽模進行噴漆處理。
3) 將陽模置于基體中，在陽模露出的半表面依次涂抹脫膜蠟、噴涂光漆、膠衣、涂抹原子灰、鋪設玻璃布、填入玻璃粘，再用玻璃纖維布覆蓋。晾干后，將基體與玻璃粘層分離，將邊界打磨光滑即可得到陰模。
4) 在陰模表面依次涂抹脫膜蠟、噴涂脫膜劑、光漆、膠衣、鋪設0.03m m 玻璃布、碳纖維預浸料、0.05m m 玻璃布、脫膜布，最后用真空袋包裝并用密封膠密封。
5) 用激光切割機切割并制作機翼和機身的內部框架，將整體框架置于陰模中并涂抹工業膠，進行合模，得到機翼、機身殼體。
6) 對機翼、機身進行處理，安裝舵面。最后進行整體組裝。
3 后期試飛與結構優化
樣機的各種設計參數出自理論計算，為確保研制出的無人機的性能及實用性。在樣機制成后，進行調試飛行。由于制作中設備與技術水平有限，制作出的樣機質量分布不均，所以在試飛前需要對飛機進行配重，保證飛機起飛后具有良好的飛行性能。
在測試過程中，飛機表現不穩定，在彈射起飛后，易出現側翻，給飛機的控制帶來很大難度。針對這一問題，進行改進：其一提高工藝減輕飛機的`總體重量;其二增大機翼面積，提供更多升力。在改善機翼的設計后，進行吹風實驗。經驗證，該飛行器的氣動性能等方面滿足前期的設計要求。在后期的試飛過程中，側翻現象也有所改善，不再對飛行產生過大影響。至此，此無人機設計制作基本已經完成。
4 結論
如今，無人機研發費用高，起飛條件嚴重受地形限制，并且需要專門的控制中心及龐大的后勤保證，使得無人機的使用和維護費用高昂，導致其不能普遍使用，中小災害與普通領域難以受益。而本文的可折疊背包攜帶的小型無人機的出現，會使這些問題隨之迎刃而解。它可以廣泛應用于偵察、監測、抗震救災等各個領域。
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