1. 研究目的与意义（文献综述）
1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）
1.1研究背景与意义
太阳能无人机是以电能作为主要动力来源的无人飞行器，一般具有高空，长航时、大展弦比以及结构质量轻等特点，在大力发展新能源的趋势下，其节能环保的特点使得其成为近几年来的发展热点。在白天，太阳能无人机通过机身表面覆盖的太阳能电池将太阳的光照能量转化为电能，电能一部分用于飞行所需动力以及机载设备的运行，另一部分通过二次电池存储起来，同时，飞机也可以通过爬升高度的形式将多余的电能转化为重力势能储能的效果，在夜间，无人机一方面通过白天储藏能源保持飞行，一方面通过降低飞行高度，消耗白天储存的势能。理论上如果白天供给能源能够支持夜间消耗，无人机能够实现超长航时的飞行甚至“永久飞行”。相比于传统的侦察卫星、常规动力飞机、遥感卫星等产品，它具有无污染、巡航时间长、覆盖区域广等优点，可以实现全天候和实时性的监测要求，基于以上特点，太阳能无人机可以广泛的用于对地观测、通讯中继、空中预警等作用[1-2]。
飞行器结构选材方面，采用两种或两种以上的独立物理相通过特定复合工艺组合而成的复合材料，可以发挥不同材料的优点，克服单一材料的缺陷，提高材料承载能力及相应结构的承载效率。复合材料以其重量轻、强度高、性能可设计、易于整体成型、耐化学腐蚀、耐久性和抗疲劳等诸多优点，在航空结构上的应用比例逐年增加。太阳能无人机的机翼结构主要采用比强度高的先进轻质复合材料从而减轻结构重量并且节约能源和材料，复合材料的应用大大提高了无人机结构的效率，改善和提高了太阳能无人机的整体性能[11]。
而50年代之后随着碳纤维复合材料的产生，在之后的几十年间碳纤维复合材料行业不断发展，至现在碳纤维材料的比强度，比模量密度等等都在现有材料体系中极具优势，其性能不断得到改善，使得复合材料领域呈现出一派勃勃生机，也给航空航天行业的发展带来了新的可能，因为碳纤维材料力学设计性强的特点，现在已经广泛的应用于航空航天领域。太阳能无人机的机翼结构主要采用比强度高的先进轻质复合材料从而减轻结构重量并且节约能源和材料，复合材料的应用大大提高了无人机结构的效率，改善和提高了太阳能无人机的整体性能[11]。
2. 研究的基本内容与方案
2．研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施
2.1设计内容及目标
了解太阳能无人飞机的发展现状，以及复合材料在飞机上的使用情况。依据总体专业给定的气动外形与载荷数据，设计机翼的结构型式，建立机翼桁架结构的有限元模型，得到机翼的刚度和强度指标，并对结构设计参数进行规律研究；建立复合材料接头的精细有限元模型，校核复合材料接头的强度，并给出复合材料接头铺层参数。
2.2研究内容及研究方案
（1）机翼桁架结构设计方案研究
根据气动专业提供的气动外形和气动数据，绘制机翼桁架结构3维模型。完成翼肋、主梁、拉杆、接头的装配设计。
3. 研究计划与安排
第0-1 周：完成文献调研；
第1-2 周：完成开题报告和文献翻译；
第3-7周：完成总体方案设计，确定初始参数；
4. 参考文献（12篇以上）
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