發(fā)布時間：2020-11-18 14:39

　　 本文通過分析不同新構(gòu)型飛行器的優(yōu)缺點,針對高速巡航和垂直起降的功能需求,提出一種長航時尾座式無人飛行器總體方案,這種無人機能夠?qū)崿F(xiàn)固定翼無人機一樣高速巡航的同時,又可以通過傾轉(zhuǎn)實現(xiàn)旋翼無人機一樣的垂直起降以及低空穩(wěn)定飛行。實現(xiàn)實時、快速和機動靈活的為作戰(zhàn)部隊提供高質(zhì)量的空中支援。我國國土面積廣闊,邊境海防線長,有眾多的山地和高原區(qū)域,為了適應(yīng)日益復(fù)雜的任務(wù),這種新型的無人機需求也顯得十分迫切。論文首先通過分析直升機、飛翼布局固定翼飛機和傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的相關(guān)特點和性能參數(shù),對比現(xiàn)有和正在研發(fā)的尾座式無人飛行器,針對長航時、大作戰(zhàn)半徑、可艦載和高低速兼顧的技戰(zhàn)術(shù)需求,提出飛翼布局尾座式共軸雙旋翼垂直起降無人機總體方案,隨后進行初步總體方案設(shè)計。綜合考慮尾座式無人飛行器整個飛行包線中不同的飛行狀態(tài),即垂直飛行模式、水平飛行模式和過渡飛行模式,并結(jié)合飛行器艦載環(huán)境的特殊性,對本文所設(shè)計的無人機進行總體布局設(shè)計和氣動布局設(shè)計,確定全機總體參數(shù),對方向舵、起落架等系統(tǒng)幾何參數(shù)設(shè)計;圍繞上述提出的總體方案,利用工程經(jīng)驗公式,對該型無人機氣動特性進行計算,包括升阻特性曲線、最大升力系數(shù)和巡航極曲線等。并利用計算流體力學(xué)對整機外形進行分析求解,得到無人飛行器在不同飛行高度、不同馬赫數(shù)和不同俯仰角下升阻系數(shù)和力矩系數(shù),利用不同計算方法驗證了理論計算的符合程度。其次,利用固定翼飛行器和基于尾座式無人飛行器的飛行原理,對所設(shè)計的樣機不同模式下飛行性能進行計算,結(jié)合計算流體力學(xué)對無人機氣動特性進行精確計算,建立過渡模式無人飛行器平衡方程,從而得到該無人機過渡走廊,驗證過渡模式的可行性,為進行飛行控制設(shè)計提供基礎(chǔ)。最后,針對尾座式無人飛行器水平飛行模式和垂直飛行模式側(cè)重點不同,對其飛行性能模型采用多目標(biāo)遺傳算法進行線性加權(quán)處理轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)優(yōu)化問題進行總體參數(shù)優(yōu)化,經(jīng)過分析處理得到該優(yōu)化模型下總體參數(shù)選擇最優(yōu)方案。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V279
【部分圖文】：

圖 2.1 VD-200 無人機圖由中航工業(yè)成都所自主開發(fā)研制，可以說是名副其實的空中幽靈少固定翼飛機起降條件的地方使用，并可承擔(dān)通訊中繼的任務(wù)，。該無人機參數(shù)如表 2.1 所示。表 2.1 VD-200 無人機主要性能參數(shù)

圖 2.2 TERN 無人機開始研制新一代垂直起降型艦載無人機。一款集情利伯克級驅(qū)逐艦的飛行甲板上起飛使用。其性能與)相類似。主要目的在于使得美軍在全球范圍內(nèi)開展快速和低成本。采用共軸雙旋翼作為升力和推力系

X-47B無人作戰(zhàn)飛機
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本文編號：2888832