發(fā)布時間：2022-09-28 21:21

　　飛翼布局無人機在氣動效率和隱身性能上具有明顯優(yōu)勢。隨著無人機技術的進步,具備多任務能力的無人機逐漸成為研究熱點。但是不同任務需求所規(guī)定的任務剖面不一,單一機型通常難以兼顧各飛行任務下的最優(yōu)性能。無人機族策略為實現(xiàn)多任務能力提供了一種解決方案。本文研究對象是一種飛翼布局無人機族概念方案,包括打擊和偵察任務的兩個子機型,機身設計為通用平臺,機翼設計為專用可替換模塊。本文目的是為飛翼布局無人機族總體參數(shù)綜合分析和優(yōu)化提供一種有效的方法和工具,主要內(nèi)容包括:1)針對飛翼布局無人機族的設計特點,研究了無人機族外形參數(shù)化方法,并通過CATIA二次開發(fā)實現(xiàn)了各機型在干凈構(gòu)型和操縱面偏轉(zhuǎn)構(gòu)型下的三維建模。采用快速數(shù)值方法（全速勢方程和面元法）和工程方法相結(jié)合的氣動分析方法,計算了各子機型的干凈構(gòu)型氣動特性和起飛、巡航狀態(tài)下配平構(gòu)型的氣動特性。2)在現(xiàn)有理論方法和模型的基礎上,研究了適用于無人機的推進系統(tǒng)模型、重量分析模型、性能分析模型,通過多學科模塊的集成,建立了總體方案的綜合分析模型。3)研究了無人機族設計的優(yōu)化方法,定義了單機型和飛機族的優(yōu)化問題,采用了二級優(yōu)化策略,設計了適用于無人機族的總體參數(shù)... 

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意義
    1.2 研究現(xiàn)狀綜述
        1.2.1 飛翼布局作戰(zhàn)無人機
        1.2.2 可重構(gòu)模塊化設計
        1.2.3 飛機族多學科設計優(yōu)化
    1.3 研究目的與內(nèi)容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 本文內(nèi)容
第二章 飛翼布局無人機族外形參數(shù)化方法
    2.1 坐標系定義
    2.2 參數(shù)化模型
        2.2.1 平面形狀參數(shù)
        2.2.2 翼型剖面參數(shù)
        2.2.3 機身控制曲線
    2.3 基于CATIA的參數(shù)化建模方法
        2.3.1 基于VB的 CATIA二次開發(fā)方法
        2.3.2 三維模型建模流程
        2.3.3 重要幾何特征參數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
第三章 飛翼布局無人機族氣動分析方法
    3.1 氣動分析工具
        3.1.1 FLO22程序
        3.1.2 PAN AIR程序
        3.1.3 FRICTION程序
    3.2 氣動分析自動化流程
        3.2.1 干凈構(gòu)型氣動分析流程
        3.2.2 巡航構(gòu)型氣動分析流程
        3.2.3 低速構(gòu)型氣動分析流程
    3.3 本章小結(jié)
第四章 飛翼布局無人機族多學科綜合分析模型
    4.1 推進系統(tǒng)模型
        4.1.1 推力特性
        4.1.2 油耗特性
        4.1.3 特征尺寸與重量估算
    4.2 重量分析模型
        4.2.1 重量分類
        4.2.2 結(jié)構(gòu)重量估算方法
        4.2.3 推進系統(tǒng)重量
        4.2.4 系統(tǒng)設備重量估算
    4.3 性能分析模型
        4.3.1 場域性能
        4.3.2 任務性能
        4.3.3 設計點性能
        4.3.4 RCS計算模塊
    4.4 飛翼布局無人機族總體綜合分析模型
        4.4.1 各學科模型集成方法
        4.4.2 無人機族總體綜合分析程序
    4.5 本章小結(jié)
第五章 飛翼布局無人機族總體參數(shù)優(yōu)化
    5.1 飛翼布局無人機族設計要求
    5.2 飛翼布局無人機族優(yōu)化問題表述
        5.2.1 單機型優(yōu)化問題
        5.2.2 無人機族優(yōu)化問題
    5.3 飛翼布局無人機族優(yōu)化求解方法
        5.3.1 二級優(yōu)化方法
        5.3.2 組合優(yōu)化策略
    5.4 飛翼布局無人機族優(yōu)化過程的實現(xiàn)
        5.4.1 i SIGHT自動化分析框架
        5.4.2 基于代理模型的優(yōu)化流程
    5.5 飛翼布局無人機族優(yōu)化結(jié)果與分析
        5.5.1 單機型優(yōu)化結(jié)果與分析
        5.5.2 無人機族優(yōu)化結(jié)果與分析
        5.5.3 飛翼布局無人機族方案代價分析
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)
    6.1 工作總結(jié)
    6.2 主要創(chuàng)新點
    6.3 進一步工作
參考文獻
致謝
在學期間的研究成果及發(fā)表的學術論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]面向客機總體設計的渦扇發(fā)動機分析模型[J]. 張帥,王宇,鐘伯文,張馳.  南京航空航天大學學報. 2016(03)
[2]X-47B戰(zhàn)術技術指標分析研究[J]. 李志,孫智孝.  航空科學技術. 2016(04)
[3]X-47B飛翼氣動布局設計分析[J]. 馬怡,潘志雄,羅烈.  航空科學技術. 2014(12)
[4]面向客機族的總體參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 余雄慶,張帥.  南京航空航天大學學報. 2012(05)
[5]多學科設計優(yōu)化在非常規(guī)布局飛機總體設計中的應用[J]. 胡添元,余雄慶.  航空學報. 2011(01)
[6]運輸機機翼外形和吊艙位置一體化優(yōu)化方法[J]. 沈瓊,余雄慶,湛嵐.  航空工程進展. 2010(01)
[7]一種面向產(chǎn)品族設計的二級優(yōu)化方法[J]. 雍明培,余雄慶.  機械科學與技術. 2008(01)
[8]基于模塊化產(chǎn)品平臺的飛機族設計技術探討[J]. 雍明培,余雄慶.  飛機設計. 2006(04)
[9]多學科設計優(yōu)化中常用代理模型的研究[J]. 穆雪峰,姚衛(wèi)星,余雄慶,劉克龍,薛飛.  計算力學學報. 2005(05)
[10]無人機起飛質(zhì)量設計方法研究[J]. 張志剛,黨榮軍,張毅,王和平.  飛機設計. 2005(03)

博士論文
[1]翼身融合布局無人機總體多學科設計優(yōu)化研究[D]. 鄧海強.南京航空航天大學 2017
[2]客機總體綜合分析與優(yōu)化及其在技術評估中的應用[D]. 張帥.南京航空航天大學 2012
[3]飛翼布局飛機總體多學科設計優(yōu)化研究[D]. 胡添元.南京航空航天大學 2010
[4]基于模塊化通用平臺策略的飛機族設計優(yōu)化方法[D]. 雍明培.南京航空航天大學 2008

碩士論文
[1]復雜氣動問題的面元法計算及工程化[D]. 蘇劍.西北工業(yè)大學 2007



本文編號：3682407