本文關(guān)鍵詞：多涵道無人機總體設(shè)計及氣動特性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《吉林大學》 2014年

多涵道無人機總體設(shè)計及氣動特性分析

賀興柱  

【摘要】：針對目前涵道無人機飛行控制耦合嚴重、飛行速度慢的問題,提出了一種采用解耦控制方式的多涵道無人機設(shè)計方案。該無人機由機身、主涵道、兩個調(diào)節(jié)涵道和推進尾槳組成,各個涵道動力與控制相互獨立,無人機的姿態(tài)控制由各涵道配合完成,實現(xiàn)姿態(tài)控制的解耦。采用的非圓周對稱布局涵道尾槳不僅可為該無人機前飛提供推力,解決無法快速飛行的問題,還可為該無人機提供額外升力,提高無人機效率。該多涵道無人機既具有一般涵道無人機的可垂直起降、機動性能好、推進效率高、噪音低、隱蔽性好等優(yōu)點,又具有固定翼飛機可快速飛行的優(yōu)點,還有效解決了現(xiàn)有涵道無人機控制耦合嚴重的問題。 首先,本文從總體設(shè)計的角度,確定了該無人機的材料和總體布局,給出該無人機的動力學模型、姿態(tài)操縱方式,并對典型飛行狀態(tài)進行了分析。選擇該無人機的總體參數(shù),并對總體參數(shù)計算分析。對無人機的各部分結(jié)構(gòu)進行了初步設(shè)計,并建立了該無人機的三維CATIA模型。其次,對無人機的主要升力裝置涵道風扇的氣動特性進行了分析,重點分析了共軸雙旋翼涵道風扇,得出其在懸停特性、軸流特性和前飛特性。然后,運用CFD方法對機身的流場特點和在不同飛行速度與來流攻角下的升阻特性進行了分析。最后,運用數(shù)學理論和CFD方法對本文采用的非圓周對稱涵道尾槳氣動特性進行了研究。證明該非圓周對稱結(jié)構(gòu)涵道尾槳不僅能夠產(chǎn)生推力,還能為無人機提供升力。 綜上所述,本文對一種采用解耦控制方式的多涵道無人機進行了總體設(shè)計,并對其關(guān)鍵部件的氣動特性進行了分析,為后續(xù)研究工作奠定了基礎(chǔ),同時為涵道無人機、特別是采用共軸雙旋翼涵道風扇或多涵道技術(shù)的涵道無人機提供了一定的技術(shù)支持。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：吉林大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：V279
【目錄】：

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