1.61.41.21Cl0.80.60.40.2000.010.020.030.040.050.060.070.080.090.10.110.120.130.140.150.160.170.18Cd （3）飞机极曲线
2CD?0.0132?0.073CL
升阻比最大时，CL?0.0132/0.073?0.4252;CD?0.0264 最大升阻比：(L/D)max?CL/CD?16.1
3.功重比与翼载荷的确定
如果飞机重量知道，
获得了升阻特性，根据速度可以得到功率需求， 根据航时要求可以得到能量要求， 即：起飞重量决定功率能量
但是起飞重量主要包括机体结构、任务设备、动力装置、电池。而电池重量又决定它包含的能量的多少。
即：功率能量决定起飞重量
确定其中一个需要依靠对方，从而提出功重比的概念。
起飞重量决定机翼大小，机翼大小又决定起飞重量，从而提出翼载荷的概念。
根据功率需求，可推出飞机功重比与翼载荷的约束分析方程：
PqV()?gVy?WTWTS2?n2?WT?2??g? ?CD0?K2?q?S?????一般情况下，可先根据经验值确定翼载，然后在无人机巡航、爬升、盘旋、最大飞行速度等多个工况下，由翼载计算功重比。
表4-1 无尾布局小型电动无人机参数统计
名称 翼展(m) 机长(m) 机翼面积(m2) 重量(kg) 翼载荷(kg/m2) Dragon Eye Duigan P15035 UAVZALA421-08 1.14 3 1.5 0.8 0.9 - 1.06 0.41 0.35 0.9 0.525 0.25 2.7 6.5 2.9-4.6 1.7 7.7 7.2 5.52-8.76 6.8 从统计值可知，翼载可取7kg/m2 代入上式，可得到
巡航状态：V=18m/s：功重比为：11.19W/kg 爬升状态： 手抛速度V=10m/s：
CW11??V2CL起飞??V2Lmax?13.4 S221.1V=0.5（人手抛速度+巡航速度）=12m/s，Vy=4m/s： 功重比为：48.4 W/kg
巡航盘旋状态：V=18m/s，n=1.73; 功重比为：20.1 W/kg 最大平飞速度状态：V=28m/s; 功重比为：33.9W/kg
工况 巡航状态 爬升状态 巡航盘旋状态 最大平飞速度状态 功重比 11.19W/kg 48.4 W/kg 20.1 W/kg 33.9W/kg 由上得出最大功重比为：48.4 W/kg，巡航功重比为：11.19W/kg
25020013524150P/Wt10050001234567Wt/S89101112131415
实际上，各种工况下，翼载与功重比之间关系图可以画出来，然后根据一些限制条件（起飞距离。。。。。），找范围，确定相应满足条件的翼载和功重比若干组。
4.起飞重量确定
WT?W1?W2?W3?W4
其中，W1是结构重量，W2是动力装置重量，W3是电池重量，W4是航空电子与任务设备。其中，W4在重量设计中是不变的，是任务要求中
给定的。
（1）飞机结构重量
W1?f1?WT
其中，f1为结构重量系数。一般起飞重量在几公斤范围内的小型无人机结构重量系数在0.25-0.35范围内，作为初步分析，可取为0.3。
常规飞机种类结构重量系数
飞机种类 亚音速干线客机 轻型 中型 重型 。。。。。。。。。 f1 0.30-0.32 0.28-0.30 0.25-0.27 。。。。。。 （2）动力装置重量
动力装置包括电机、减速器、螺旋桨等。电动飞机起飞重量不随飞行发生变化。
W2?f2?WT
推导过程：
W2?Pmax?dj?(P/WT)max?dj?WT
其中，Pmax为电机的最大输出功率，(P/WT)max为飞机最大功重比，?dj为动力装置的比功率（功率/动力装置重量）。这一参数可以取统计值。 【分析：最大功重比为48.4w/kg，小型手抛电动无人机重量不大于
5kg，因此，最大需求的功率：250W】
注：通常手抛电动无人机300w的电机重量约为100g，电调约为50g，电机与螺旋桨连接器为30g。从而有，动力装置的重量约为
W2?0.25kg
（3）电池重量
电池重量=能量/能量密度
W3?E/e
其中，E为飞行中电池提供的能量，e为电池实际比能量（能量密度）。
E?P/4?t
其中，P/4为飞行中电池提供的平均功率，t为飞行时间。
由于飞机在爬升段需要较高功率，在飞行高度不高（相对地面<200米），爬升段时间短，可以忽略，飞行中巡航段时间最长，下滑段可以停车，飞行过程中重量不变，因此，P/4可表示为
P/4?Preq??tdj?js?lj?T?V??tdj?js?lj?L/K?V??tdj?js?lj?WTg/K?V??tdj?js?lj?g/K?V??tdj?js?lj?WT
?t、?dj、?js、?lj分别为电机调速器效率、其中，电机效率、减速器效率、
螺旋桨效率。Preq为飞机巡航段的需用功率。K为巡航段飞机的升阻比。V为巡航速度。g为重力加速度。 综上可得：电池重量表达式为
W3?E/e?P/4t/e?t1?????tdj?js?ljetdj?js?ljPreq?Preq?1?WT?f3?WT ???WT?xh?dc.xh一般地，?t?0.9,?dj?0.7,?js?1(没有使用减速器)