未來飛行器設計大賽——輔導講座航空學院柏昕一、航空學院未來飛行器設計大賽二、“創新杯”第五屆全國未來飛行器設計大賽三、回顧前四屆未來飛行器設計大賽四、無人機簡介五、我國無人機發展現狀六、世界無人機發展現狀七、未來飛行器設計大賽作品中應注意的幾個問題一、航空學院未來飛行器設計大賽比賽題目：無人機的新概念設計關于舉辦未來飛行器設計大賽的通知為了促進航空科技創新，普及航空科技知識，營造良好的航空文化氛圍，激發航空專業學生的創作熱情，加深學生對航空科技知識的理解，增強學生的實踐創新能力，學院決定舉辦未來飛行器設計大賽。本次大賽的獲獎作品將代表學校參加全國第五屆“創新杯--全國未來飛行器設計大賽”。現將有關事項通知如下：一、參賽對象航空學院09級、10級、11級全體學生。二、報名時間及方式1.報名時間：3月21日—3月30日2.報名方式：以個人、團隊（5人或以下）形式參加均可，報名學生按要求填寫好《未來飛行器設計大賽報名表》，發送到郵箱：331529503@

3.聯系人：鄭騰飛同696968)林麗萍同690128）三、設計內容本次大賽側重無人機的新概念設計，構想未來人類對無人機的需求，并基于需求分析描述設計方案的任務目標，展望它的應用前景。結合自身所學知識，發揮無限的想象力，從外型設計、總體布局、推進系統、起降性能、操作包線、操縱系統、飛行器主要幾何尺寸等方面完成無人機的總體概念性設計，最后以設計圖和文字報告來表現。四、比賽規則及獎項設置1.參賽作品由設計圖和設計報告兩部分構成。設計圖為彩色，包含飛行器的外型效果圖；飛行器簡要三視圖；體內布局圖等。設計報告字數原則上不超過4000字；只需提供作品電子版，設計報告為word格式，設計圖為jpg格式，規格統一為A3或B3紙，通過網絡或光盤提交。提交的設計圖和設計報告中均不得出現作者的個人相關信息，否則視作品無效；2.請參賽者于5月30日前將作品發到電子郵箱：331529503@；3.作品謝絕抄襲，如涉及著作權、或其他合法權利的糾紛，均由作者本人負責；4.本次競賽設一等獎（1名）、二等獎（2名）、三等獎（3名）及優勝獎（10名），對獲獎者頒發學院榮譽證書及獎品。五、輔導答疑為了扎實搞好本次大賽活動，學院安排孫長江、張守田、周航星、柏昕四名老師負責指導學生參賽活動，并從飛機外形設計及任務描述、飛機動力裝置、飛機起降方式、操縱系統、飛機總體布局、性能技術數據四個方面給予輔導答疑。附件：未來飛行器設計大賽報名表

航空學院 2012年3月21日二、大賽主題

藍色天空

放飛夢想

三、比賽題目

新概念無人機設計

本次大賽側重無人機的新概念設計，構想未來人類對無人機的需求，并基于需求分析描述設計方案的任務目標，展望它的應用前景。結合自身所學知識，發揮無限的想象力，從外型設計、總體布局、推進系統、起降性能、操作包線、操縱系統、飛行器主要幾何尺寸等方面完成無人機的總體概念性設計，最后以設計圖和文字報告來表現。四、參賽方式及要求1、以個人、團隊（5人或以下）形式參加均可；2、以全國航空航天專業人士和航空愛好者為主要參賽對象，分專業組、業余組、青少組三個組進行比賽。專業人士是指從事飛行器設計的專業技術人員及學習飛行器設計專業大三以上學生；業余人士是指專業人士以外的其他人員；青少年是指13周歲（含）以上、18周歲（含）以下的在校初中、高中學生。3、本屆大賽將采取分賽區選拔、全國總決賽的方式進行。各地參賽作品原則上送交省（市、區）航空學會，參加分賽區選拔，分賽區推薦優秀作品參加全國評選。賽區劃分見第九項。4、參賽作品不退稿。5、報名費：20元/幅，隨作品寄交。6、截稿期：2012年6月31日前交分賽區。2012年7月31日前分賽區將優秀作品交全國大賽辦公室。以電子郵件接收時間為準。五、作品要求1、技術要求（1）任務描述：構想和展望使用部門對某些特定類型無人機的可能需求和技術、性能要求，并基于未來的需求和相應的戰術、技術指標要求，分析描述本設計方案的任務目標及其應用前景。（2）外形設計：所設計的無人機外形方案應符合基本的的空氣動力學原理，滿足正常飛行的相關技術要求。（3）總體布局：完成無人機平臺的總體布局設計，并對各主要功能艙室（如動力裝置、任務設備等系統在機體內的布置）做出文字描述。（4）動力裝置：描述無人機平臺所采用的推進（拉進）方案的先進性、可行性、經濟性和技術特點。（5）起降方式：描述無人機平臺所采用的起飛和回收方式，分析其起降性能和技術特點。（6）操縱系統：簡要描述所采用的操縱系統在工作時的基本原理和控制方式。（7）技術數據：給出所設計的無人駕駛飛行器的主要技術數據，如幾何尺寸（包括翼展、機長、機高、機翼面積、前緣后掠角、主輪距、前主輪距等）；技術參數（發動機功率、空機重量、最大起飛重量、有效載荷、載油量、供電量、全機功率重量比等）。（8）性能數據：根據所提出的任務目標，分析和計算出本方案可達到的主要性能指標（如最大平飛速度、最小平飛速度、實用升限、最大航程、最大留空時間、起降滑跑距離等）。本屆大賽要求參賽作品科學、合理，并具備在未來20～30年內可實現性。2、提交要求（1）作品由設計圖和設計報告兩部分構成。設計圖為彩色，包含飛行器的外型效果圖；飛行器簡要三視圖；體內布局圖等。設計報告字數原則上不超過4000字；（2）只需提供作品電子版，設計報告為word格式，設計圖為jpg格式，規格統一為A3或B3紙，通過網絡或光盤提交。（3）提交的設計圖和設計報告中均不得出現作者的個人相關信息，否則視作品無效；（4）請填寫參賽表，并與作品電子版同時報送。六、評分標準總分100分，其中創新性40分、飛行原理30分、表現形式30分。七、獎勵辦法大賽按專業組、業余成人組、青少年組分別設一、二、三等獎和優秀獎、紀念獎。大賽組委會將為獲獎選手授予證書和獎品，并在《航空知識》等刊物上登載精選作品，同時制作大賽獲獎作品光盤。凡進入全國決賽第二評審階段的入圍作品可獲得優秀獎，所有參賽者均可獲得大賽獲獎作品光盤。本屆大賽贊助支持單位——中航工業成都飛機設計研究所將贊助一等獎的第一作者前往珠海參加頒獎儀式，并參觀2012年珠海國際航展。具體獎項及獎品設置如下：1、專業組一等獎3名：獲價值6000元獎品。二等獎5名：獲價值2000元獎品。三等獎10名：獲價值500元獎品。2、業余組一等獎3名：獲價值3000元獎品。二等獎5名：獲價值2000元獎品。三等獎10名：獲價值500元獎品。3、青少組一等獎1名：獲價值1000元獎品。二等獎2名：獲價值500元獎品。三等獎3名：獲價值300元獎品。4、優秀獎：獲獎證書一份。5、優秀組織獎：本次大賽設立優秀組織獎，表彰大賽組織工作突出的單位。八、大賽辦公室咨詢熱線：（010）82339070傳

真：（010）82317056

聯

系

人：

闞南

通訊地址：北京海淀區學院路37號航空知識雜志社

郵

編：100191電子信箱：hkzszz@163.com網

址：/；投訴電話對以上發布的內容有疑問，請致電大賽辦公室，以大賽辦公室解釋為準。

三、回顧前四屆未來飛行器設計大賽“創新杯”全國未來飛行器設計大賽大賽主題：藍色天空

放飛夢想第一屆比賽題目：有動力未來飛行器第二屆比賽題目：有動力未來飛行器第三屆比賽題目：有動力未來飛行器第四屆比賽題目：1、臨近空間飛行器設計

2、未來個人飛行器設計

業余組參賽者必須是非飛行器設計人員。要求以有動力未來飛行器為主進行平面設計，作品基本符合飛行原理，用彩色繪畫的形式幻想未來人類社會可能出現的各種飛行器，作品要想象豐富、大膽，色彩鮮艷，外形新穎，給人以視覺上的新奇感。要求每位作者提交彩色平面設計圖一幅。

專業組參賽者可以是學習和從事飛行器設計專業的在校學生和從業人員、航空愛好者。要求以有動力未來飛行器為主進行三維立體設計，要求以飛行原理為基礎，圍繞飛行器的各種使用功能，進行具有一定科學含量的設計，要求每位作者提交彩色立體圖和彩色立體三面圖各一幅。第一屆未來飛行器設計大賽

第一屆專業組三等獎：姓名：龍川作品名稱：三風扇垂直起落飛行器三風扇垂直起落飛行器三視圖三風扇垂直起落飛行器

第一屆專業組三等獎：Blueair遠程隱型轟炸機(組圖)NO.112姓名：陳立元等Blueair遠程隱型轟炸機三視圖第一屆專業組三等獎：900座商用客機設想(組圖)NO.122姓名：熊偉900座商用客機設想三視圖翼身融合飛機三視圖第一屆專業組二等獎：

NO.121姓名：潘光熙作品名稱：翼身融合飛機(飛機翼)第一屆專業組二等獎：遠程無人作戰飛機(組圖)

NO.72姓名：蘇偉遠程無人作戰飛機三視圖第一屆專業組二等獎：理想個人交通平臺(組圖)NO.69姓名：孫躍理想個人交通平臺三視圖第一屆專業組二等獎：縱列翼超寬體飛機(組圖)NO.52姓名：井山縱列翼超寬體飛機三視圖第一屆專業組二等獎：“萊特”號自行飛機(組圖)NO.2姓名：蕭春陽第一屆專業組一等獎：環球巴士(組圖)

NO.43姓名：葛訊作品名稱：環球巴士第一屆業余組一等獎作品：垂直起落戰斗機

NO.712姓名：蕭春陽基本數據:機長：14／13.5米翼展：11.7/9米機高：3.5米空重：10000千克最大起飛重量：22000千克最大垂直起飛重量：15300千克最大載彈量：7000千克最大燃油儲量：10000千克武器系統：空戰：10枚中距空-空導彈加4枚近距格斗導彈截擊：2枚遠距空-空導彈加2枚中距空-空導彈加4枚近距格斗導彈對地：可掛長度小于4.5米的各型武器對海：可掛長度小于4.5米的各型武器

第一屆業余組一等獎作品——垂直起落戰斗機思路說明：這是一種垂直/短距起落戰斗機的概念性設計方案。為了感謝為全國航空愛好者們提供了這次難得的可以展示才智機會的大賽組委會，我將這架“JX-1垂直起落戰斗機”命名為“雪鸮”。本方案成功的關鍵是能研制出一種高性能的小型噴氣<FORMclass=yqinaction=/nmethod=post></FORM>發動機，要求：(1)可靠性高；(2)效費比高，動力系統的綜合效費比不應低于現役發動機；(3)推力大，軍用推力要達到兩千五百千克，加力推力至少應為三千五百千克；(4)尺寸小，最大直徑不應超過0.6米；(5)結構簡單。“雪鸮”配有八臺發動機，每一臺都安裝在一個相互獨立的短艙之中，再由傳動結構分兩組連接在機體上。前面兩臺是升力發動機，只在起落和懸停時工作；后面六臺是升力/巡航發動機，具有反推功能。這兩組發動機是聯動的，可有水平狀態向上轉動90度。垂直起落時，所有的發動機短艙均轉到垂直狀態，共同向下噴射氣流，噴氣升力的合力通過重心。這時戰機的操控和調姿由發動機系統的推力差和推力矢量相互協調完成。由于此時進氣口是向上的，所以最大限度地減少了廢氣的再吸入，而且也沒有任何的推力損失，還可以充分地利用地效。“雪鸮”采用了我設想的一種“截緣飛翼”加全動式翼梢小翼的氣動布局。所謂“截緣飛翼”就是截去一部分前后緣的普通飛翼。這種飛翼的外側前緣可以作為進氣口，后緣可以安裝排氣口。這種布局可以使戰斗機具有極強的機動性和敏捷性及最佳的過失速機動能力。“雪鸮”主要有六具相互協調的矢量/反推噴管進行操控，俯仰，橫滾和偏航均由推力差/推力矢量來控制。全動式翼梢小翼的作用主要是增加穩定性和減阻，在其他改造中可以選裝或去掉。“雪鸮”在通常情況下不帶外掛，全部武器均內置于機體中部的六個彈艙中。1、業余組

要求：以有動力未來飛行器為主進行平面設計。要求作品基本符合飛行原理，用彩色繪畫的形式幻想未來人類社會可能出現的各種飛行器，作品要想象豐富、大膽、色彩鮮艷，外形奇特，給人以視覺上的新奇感。要求每位作者提交彩色平面設計圖一幅。

2、專業組

要求：參賽者應以有動力未來飛行器為主，進行三維立體設計。要求以飛行原理為基礎，圍繞飛行器的各種使用功能，進行具有一定科學含量的設計，要求每位作者提交彩色立體圖和彩色立體三面圖各一幅。第二屆未來飛行器設計大賽第二屆業余組作品：“藍鯊”先進支援戰斗機姓名：李曄

俯視效果圖側視效果圖

第二屆專業組作品：“藍鯊”戰斗機姓名：中國民航大學黃野“藍鯊”戰斗機第三屆比賽題目：翱翔藍天創意無限第三屆未來飛行器設計大賽

專業組：作品要求：參賽者應以有動力未來飛行器為主，進行三維立體設計。要求以飛行原理為基礎，圍繞飛行器的各種使用功能，進行具有一定科技含量的設計，要求每位作者提交彩色立體圖和彩色立體三面圖各一幅。業余組：作品要求：以有動力未來飛行器為主進行設計，要求作品基本符合飛行原理，用彩色繪畫的形式幻想未來人類社會可能出現的各種飛行器，作品要想象豐富、大膽、色彩鮮艷，外形新穎，給人以視覺上的沖擊。要求每位作者提交彩色設計圖一幅。第三屆——格里伊垂直起落高速無人機

格里伊垂直起落高速無人機

“格里伊”垂直起落高速無人機頭部安裝一對共軸反轉螺旋槳，中機身背部安裝可折疊的機翼，尾部安裝具有翼型的格柵操縱舵面和著陸撐桿，可更換的任務載荷模塊安裝在機腹。螺旋槳槳葉和著陸撐桿均可拆卸，便于維護和更換，拆卸后可置于專用箱體內車載運輸。該無人機具有懸停、平飛和過渡三種飛行狀態。懸停時，背翼收起，由螺旋槳提供升力、控制懸停高度，尾部格柵處于螺旋槳下洗流中，用于控制姿態、保持穩定，并能夠完成小幅度的懸停機動動作。平飛時，螺旋槳提供推進力，機翼提供升力，由格柵和背翼共同控制姿態和高度。過渡狀態分為兩種。懸停轉入平飛狀態時，螺旋槳增加升力，使無人機進入爬升狀態，格柵偏轉提供俯仰力矩，并且在此過程中機翼逐漸展開，成為主要的升力面。平飛轉入懸停狀態時，螺旋槳推力加大，格柵控制無人機進入爬升狀態，姿態從水平逐漸變為豎直，在此過程中機翼收起，螺旋槳成為主要的升力面。該無人機較旋翼無人機速度更快，且具有定點懸停能力。該無人機按吉普車備箱設計的機身長度，可以裝載在普通吉普中箱裝運輸，到達合適放飛地點組裝后垂直起降，在地面環境遭到嚴重破壞或不具備平整場地的情況下仍可以正常進行部署和回收。該無人機可根據不同需要加裝不同的任務載荷模塊，能夠勝任小型無人機的大多數工作。第四屆未來飛行器設計大賽第四屆比賽題目：1、臨近空間飛行器設計2、未來個人飛行器設計本次大賽側重未來飛行器的概念設計。設計重點在于構想未來人類對臨近空間或個人飛行的需求，根據需求分析完成臨近空間飛行器或未來個人飛行器的總體概念性設計，最后以設計圖和文字報告來表現。為了加深公眾對臨近空間飛行器的了解，大賽特別附加了部分背景資料。作品應滿足以下技術要求：任務描述（構想未來人們對飛行的要求，并基于需求分析描述設計方案的任務目標，展望它的應用前景）；外型設計（應滿足基本的的空氣動力學要求）；總體布局（完成各主要功能艙室如推進系統等的在機體內的布置，并做出文字描述）；推進系統（描述所采用推進方案的先進性）；起降性能；操作包線（根據所提出的任務目標，設定方案的主要性能指標）；操縱系統（簡要描述操縱時的基本工作原理）；飛行器主要的幾何尺寸等。本屆大賽要求參賽作品科學、合理，并具備在未來20-30年內可實現性。第四屆全國未來飛行器設計大賽業余組一等獎作品蜻蜓起飛第四屆專業組一等獎：姓名：西北工業大學周鵬躍作品名稱：X城市飛行器

X城市飛行器選用地面模式時，采用兩輪行駛，僅驅動車輪旋轉，通過兩輪的差速調節來實現轉向。采用飛行模式時，由一對涵道風扇提供升力，槳葉旋轉平面可調，用以控制飛行方向。X城市飛行器還可以垂直起降，無需借助跑道。未來個人飛行器專業組一等獎：JL-3平臺系列飛行器，巨龍，西北工業大學未來個人飛行器業余組一等獎：智天使Cherub，鄭新原，南京航空航天大學臨近空間飛行器專業組一等獎：“狼騎兵”高空高速無人戰略打擊平臺，錢存樂，西北工業大學臨近空間飛行器專業組一等獎：“大國之翼”—“影龍”臨近空間高超音速無人轟炸機，薛源，西安空軍工程大學臨近空間飛行器業余組一等獎：“天網”臨近空間新概念飛艇，路耀軍，西安空軍工程大學未來個人飛行器業余組一等獎：“海豚號”個人飛行器，譚思博，西北工業大學臨近空間飛行器業余組一等獎：灰背隼（Merlin）臨近空間高速殲擊轟炸機，史振海，西北工業大學四、無人機簡介無人機（unmannedaerialvehicle或drone）是一個許多國家用于描述最新一代無人駕駛飛機的術語。無人機是指一種由無線電遙控設備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器。無人機技術是一項涉及多個技術領域的綜合技術，它對通信、傳感器、人工智能和發動機技術有比較高的要求。如果在惡劣環境下作戰，它還需要有比較好的隱身能力。無人機與所需的控制、拖運、儲存、發射、回收、信息接收處理裝置統稱為無人機系統。

無人駕駛飛機是一種以無線電遙控或由自身程序控制為主的不載人飛機。它的研制成功和戰場運用，揭開了以遠距離攻擊型智能化武器、信息化武器為主導的“非接觸性戰爭”的新篇章。與載人飛機相比，它具有體積小、造價低、使用方便、對作戰環境要求低、戰場生存能力較強等優點，備受世界各國軍隊的青睞。在幾場局部戰爭中，無人駕駛飛機以其準確、高效和靈便的偵察

、干擾、欺騙、搜索、校射及在非正規條件下作戰等多種作戰能力，發揮著顯著的作用，并引發了層出不窮的軍事學術、裝備技術等相關問題的研究，對未來的軍事斗爭造成較為深遠的影響。一些專家預言：“未來的空戰，將是具有隱身特性的無人駕駛飛行器與防空武器之間的作戰。”但是，由于無人駕駛飛機還是軍事研究領域的新生事物，實戰經驗少，各項技術不夠完善，使其作戰應用還只局限于高空電子及照相偵察等有限技術，并未完全發揮出應有的巨大戰場影響力和戰斗力。因此，世界各主要軍事國家都在加緊進行無人駕駛飛機的研制工作。五、我國無人機發展現狀中國翼龍無人戰斗機中國無人機系列六、世界無人機發展現狀美：全球鷹無人機透過迷霧的電眼信息來自:網希軍事()詳文參考：/html/2012/0117/9071.html美國：全球鷹無人機透過迷霧的電眼全球鷹上配備了先進的光電和雷達設備。各型RQ-4“全球鷹”無人機用于進行空中成像（光電和雷達）偵察和無線電技術偵察，以向地面指揮所傳遞情報并實時處理，為空軍和其他軍種在各個戰區的行動提供保障。目前它是唯一批量生產的高空長航時戰略無人機。全球鷹無人機可以1個白天監控韓國面積一樣大的區域。全球鷹擁有超長的續航能力。資料圖：俄羅斯“汽車潮系統配套的СПН-2型干擾站（汽車潮電子對抗系統）美最先進無人機墜落：伊朗王牌武器被曝光

資料圖：美軍的RQ-170隱形無人偵察機美國：X-47B無人機針對中國東部沿海的作戰。美軍幾乎設想到了對手所擁有的所有手段：偵察衛星、潛艇、超視距OTH雷達、彈道導彈反艦導彈、先進戰斗機、巡航導彈、驅逐艦、導彈快艇、水雷……X-47B無人機是中國面臨的一個新威脅，我們必須高度重視X-47B將在2018年左右服役七、未來飛行器設計大賽作品中應注意的幾個問題（一）總體布局：完成無人機平臺的總體布局設計，并對各主要功能艙室（如動力裝置、任務設備等系統在機體內的布置）做出文字描述。飛行器的外型效果圖；飛行器簡要三視圖；體內布局圖。

（二）技術數據：給出所設計的無人駕駛飛行器的主要技術數據，如幾何尺寸（包括翼展、機長、機高、機翼面積、前緣后掠角、主輪距、前主輪距等）；技術參數（發動機功率、空機重量、最大起飛重量、有效載荷、載油量、供電量、全機功率重量比等）。（三）性能數據：根據所提出的任務目標，分析和計算出本方案可達到的主要性能指標（如最大平飛速度、最小平飛速度、實用升限、最大航程、最大留空時間、起降滑跑距離等）。（一）總體布局：完成無人機平臺的總體布局設計，并對各主要功能艙室（如動力裝置、任務設備等系統在機體內的布置）做出文字描述。飛行器的外型效果圖；飛行器簡要三視圖；體內布局圖。

F-16飛機采用的氣泡式座艙（二）技術數據：給出所設計的無人駕駛飛行器的主要技術數據，如幾何尺寸（包括翼展、機長、機高、機翼面積、前緣后掠