本發(fā)明屬于投擲裝置，具體涉及一種滑翔投擲裝置及裝配方法。
背景技術(shù)：
1、在救援、物流等諸多領(lǐng)域，空地投擲裝置作為一種高效、快速的物資投送手段，發(fā)揮著不可或缺的作用。目前，空地投擲裝置類型豐富多樣，主要包括傳統(tǒng)垂直空投、傳統(tǒng)拋物線空投、傘降空投以及滑翔空投等。傳統(tǒng)垂直空投通常由直升機(jī)、旋翼飛行器在空中懸停時(shí)進(jìn)行投放，投擲裝置基本按照自由落體軌跡下落；傳統(tǒng)拋物線空投則主要由固定翼飛行器在航線飛行過程中投放，投擲裝置遵循拋物線軌跡下落。傘降空投結(jié)合了垂直和拋物線空投的方式，借助一個(gè)或多個(gè)降落傘投放，雖能減緩降落速度，但風(fēng)對(duì)降落傘的側(cè)吹會(huì)導(dǎo)致軌跡出現(xiàn)不可控漂移?；杩胀独脵C(jī)翼、尾翼或其他升力體組件實(shí)現(xiàn)滑翔，相比傳統(tǒng)空投方式，可實(shí)現(xiàn)更遠(yuǎn)距離的投擲，精度也有所提升，不過其系統(tǒng)設(shè)計(jì)更為復(fù)雜。這些不同類型的空地投擲裝置各有特點(diǎn)，適用于不同的場(chǎng)景和任務(wù)需求。
2、現(xiàn)有空地投擲裝置具備各自鮮明的特征。非滑翔式空投主要依賴降落傘進(jìn)行減速和落點(diǎn)控制，然而減速控制和落點(diǎn)控制存在矛盾，降低速度進(jìn)行降落往往會(huì)導(dǎo)致較大的撒布誤差?；桀惪胀峨m然在滑翔飛行過程中利用機(jī)翼、尾翼調(diào)整飛行姿態(tài)和軌跡，但在飛行末段仍需采用降落傘作為減速裝置。而且，滑翔類空投裝置在設(shè)計(jì)定型后，其總體升阻比特性固定，升阻比與迎角、飛行馬赫數(shù)的關(guān)系確定，在設(shè)計(jì)空投軌跡時(shí)必須充分考慮升力、阻力特征的約束。同時(shí)，滑翔類空投裝置的飛行包線特性也是確定的，飛行高度和速度范圍固定，投入使用時(shí)需嚴(yán)格遵循最小飛行速度、最大飛行速度、投放高度、最遠(yuǎn)滑翔距離、最小滑翔距離等約束條件。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)不同位置目標(biāo)點(diǎn)的空投任務(wù)，滑翔類空投裝置可采用升高投射高度、改變飛行配平條件、在飛行中操縱舵面偏轉(zhuǎn)等方法進(jìn)行調(diào)整。
3、盡管現(xiàn)有空地投擲裝置在各自領(lǐng)域發(fā)揮了一定作用，但仍存在諸多問題。非滑翔式空投由于軌跡、落點(diǎn)無法精確控制，主要用于概率投放，對(duì)投放環(huán)境要求較高，僅適用于較大面積、交通便利、地面平整的理想環(huán)境?；枋娇胀妒芸傮w升阻比和飛行包線等飛行性能的確定性限制，可響應(yīng)的作用距離相對(duì)固定，盡管存在一定可調(diào)整范圍，但超過調(diào)整能力的空投范圍無法抵達(dá)。此外，現(xiàn)有空投裝置在性價(jià)比方面也存在不足。各類空投設(shè)備普遍使用降落傘作為減速手段，增加了系統(tǒng)成本；主翼、尾翼、電池的過度使用同樣導(dǎo)致成本上升，尤其是主翼和尾翼因具有曲面特征，加工制造成本較高，電池在電器系統(tǒng)中占比大。而且，空投裝置設(shè)計(jì)通常旨在滿足一定距離范圍和一定載荷范圍的任務(wù)需求，在滑翔投擲裝置設(shè)計(jì)定型后，對(duì)于遠(yuǎn)距離、小載荷的空投任務(wù)，大面積主翼和大容量電池的使用并非必要，此時(shí)性價(jià)比極低。這些問題制約了空地投擲裝置在更廣泛場(chǎng)景中的應(yīng)用和發(fā)展，亟待通過技術(shù)創(chuàng)新加以解決。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種滑翔投擲裝置及裝配方法。
2、本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
3、第一方面，本發(fā)明提供了一種滑翔投擲裝置，包括通用艙體和可選模塊，所述可選模塊包括導(dǎo)引系統(tǒng)、主翼、尾翼、電池；所述通用艙體連接各可選模塊，并用于放置載荷；
4、通用艙體前端設(shè)置有導(dǎo)引系統(tǒng)接口，左側(cè)前端設(shè)置有左機(jī)翼接口，右側(cè)前端設(shè)置有右機(jī)翼接口，后部前端設(shè)置有尾翼接口；通用艙體內(nèi)包括電池倉、載荷倉及飛行控制模塊；電池倉內(nèi)部設(shè)置有電池接口，所述載荷倉用于放置載荷；飛行控制模塊用于姿態(tài)和飛行軌跡的控制。
5、第二方面提供了一種滑翔投擲裝置的裝配方法，包括：
6、確定目標(biāo)距離、投放高度、飛行環(huán)境、載荷類型及載荷重量；
7、根據(jù)飛行環(huán)境，選擇配導(dǎo)系統(tǒng)；
8、根據(jù)目標(biāo)距離、投放高度，選擇主翼、選擇尾翼；
9、根據(jù)系統(tǒng)重量、主翼參考面積、滑翔航跡角度，確定配平空速。
10、進(jìn)一步地，根據(jù)目標(biāo)距離、投放高度，選擇主翼、尾翼，包括：
11、根據(jù)滑翔起始高度和射程，計(jì)算滑翔航跡角度；
12、根據(jù)滑翔航跡角度和質(zhì)量，計(jì)算升力與阻力，并計(jì)算第一升阻比；
13、同時(shí)，根據(jù)升力系數(shù)、主翼參考面積及動(dòng)力計(jì)算升力，根據(jù)阻力系數(shù)、主翼參考面積及動(dòng)力計(jì)算阻力，并計(jì)算第二升阻比；
14、第一升阻比等于第二升阻比，得到升阻比即為升力系數(shù)與阻力系數(shù)的比值；
15、計(jì)算升力系數(shù)與阻力系數(shù)，得到：
16、；
17、上式中，為升力系數(shù)，為阻力系數(shù)；為機(jī)翼的升力系數(shù)，為機(jī)翼的阻力系數(shù)，為機(jī)身的升力系數(shù)，為機(jī)身的阻力系數(shù)，為機(jī)身參考面積，為尾翼的升力系數(shù)?，為尾翼的阻力系數(shù)，為尾翼參考面積；
18、通過調(diào)整主翼參考面積實(shí)現(xiàn)對(duì)升阻比的調(diào)整，所述主翼參考面積表達(dá)式為：
19、；
20、其中，為主翼的翼展，為主翼的弦長(zhǎng)。
21、進(jìn)一步地，選擇尾翼，包括：
22、根據(jù)確定的主翼參考面積，確定尾翼參考面積：
23、；
24、其中，為機(jī)翼升力作用點(diǎn)到機(jī)體坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，為整機(jī)質(zhì)心到機(jī)體坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，為尾翼升力作用點(diǎn)到機(jī)體坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離，為機(jī)身升力作用點(diǎn)到機(jī)體坐標(biāo)系原點(diǎn)的距離。
25、進(jìn)一步地，根據(jù)系統(tǒng)重量、主翼參考面積、升力系數(shù)，確定配平空速，包括：
26、；
27、上式中，為配平空速， m為質(zhì)量； g為重力加速度，為空氣密度。
28、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：
29、通過采用模塊化機(jī)翼尾翼和載荷艙組合的設(shè)計(jì)，該飛行器展現(xiàn)出卓越的適應(yīng)性。不同的投射距離以及多樣化的任務(wù)需求，都能通過靈活調(diào)整模塊組合來滿足。無論是短距離快速投送緊急物資，還是長(zhǎng)距離精準(zhǔn)部署特殊設(shè)備，只需更換相應(yīng)的模塊組件，即可迅速適配任務(wù)要求。這種高度靈活的設(shè)計(jì)，極大地提高了飛行器的通用性和任務(wù)執(zhí)行效率，降低了為不同任務(wù)專門研發(fā)設(shè)備的成本和時(shí)間投入。
1.一種滑翔投擲裝置，其特征在于，包括通用艙體和可選模塊，所述可選模塊包括導(dǎo)引系統(tǒng)、主翼、尾翼、電池；所述通用艙體連接各可選模塊，并用于放置載荷；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種滑翔投擲裝置的裝配方法，其特征在于，包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種滑翔投擲裝置的裝配方法，其特征在于，根據(jù)目標(biāo)距離、投放高度，選擇主翼、尾翼，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種滑翔投擲裝置的裝配方法，其特征在于，選擇尾翼，包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種滑翔投擲裝置的裝配方法，其特征在于，根據(jù)系統(tǒng)重量、主翼參考面積、升力系數(shù)，確定配平空速，包括：