發(fā)布時間：2017-05-25 21:15

  本文關鍵詞：潛水飛機總體設計與氣動外形結構設計分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：潛水飛機是早在二次世界大戰(zhàn)中就被提出來的一個概念，早期蘇聯和美國都對這項技術有過初步的研究但最終因為技術過于超前而中斷了研究。近年來隨著材料、動力、控制技術的發(fā)展和應用需求的推動，又開始成為美國等一些國家的研究熱點。研制現代潛水飛機需要解決以下幾個問題：第一個是潛水和飛行對重量要求的矛盾。第二個關鍵問題是水空兩種介質下機身外形的設計。第三個關鍵問題是結構強度要求不同的矛盾。第四個關鍵問題是在水空兩種介質下航行機翼的問題。本文主要針對幾大關鍵技術展開對潛水飛機的方案論證研究，重點研究機身變體技術和多模式水空兩用下空氣動力和水動力特性。提出并論證了幾種無人機總體方案，主要包括從低速到高速狀態(tài)下的布局方案，通過分析本文選擇了一種低速的布局方案。在機翼變形上本文提出了一種向后收放的空心機翼的機構。在研究機身外形上通過對多種不同形式的機身進行氣動計算以及水動力計算的方法最后結合潛艇外形設計方法確定了一種潛水時阻力較小的機身方案。本文對潛水飛機的主要氣動性能和水下航行的水動力性能以及水面起飛狀態(tài)都進行了數值計算和分析，并且在研究過程中，進行了相關原理驗證試驗，通過試驗分析，初步論證了潛水飛機研究發(fā)展的可行性，，也發(fā)現了機翼變形機構還存在轉軸處對結構強度要求高，變形所需驅動力矩偏大的問題。為此本文在展望中提出了對機翼變形要求相對較低高速飛行的布局方案和待進一步研究解決高速飛行下水面起飛問題的建議。
【關鍵詞】：潛水飛機 機身變體 多模式水空兩用 水面起飛
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：V221
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-14
• 1.1 無人機概述8-9
• 1.2 潛水無人機簡介9-12
• 1.3 潛水無人機研究的關鍵問題12
• 1.4 本文的主要工作12-14
• 第2章 潛水無人機總體設計14-37
• 2.1 設計思路及總體技術指標14-15
• 2.2 潛水飛機方案設計15-37
• 2.2.1 總體方案論證與分析15-18
• 2.2.2 水/空介質下流體力學及外形設計研究18-21
• 2.2.3 機身外形設計21-23
• 2.2.4 潛水無人機機身回轉曲線確定23-25
• 2.2.5 起飛重量估算25-28
• 2.2.6 翼載荷確定28-29
• 2.2.7 升阻特性估算29-30
• 2.2.8 推重比估算30-31
• 2.2.9 機翼翼型選擇31-37
• 第3章 潛水無人機機翼變形機構設計37-43
• 3.1 機翼變形要求分析37-38
• 3.2 變形機構原理分析與功能實現38-43
• 3.2.1 變形機構的提出38-40
• 3.2.2 變形機構功能實現40-43
• 第4章 潛水無人機氣動特性與水動力特性分析43-66
• 4.1 計算空氣動力學基礎43-45
• 4.2 氣動特性數值計算45-47
• 4.2.1 三維計算模型建立45-46
• 4.2.2 網格劃分46-47
• 4.3 氣動計算結果分析47-59
• 4.4 潛水無人機水動力特性計算59-63
• 4.4.1 計算模型建立與網格劃分59-61
• 4.4.2 水動力計算結果分析61-63
• 4.5 潛水無人機水面起飛數值模擬63-66
• 第5章 潛水無人機水下耐壓結構強度分析66-72
• 5.1 潛水器耐壓結構設計66-68
• 5.2 潛水無人機水下耐壓結構分析68-70
• 5.3 潛水無人機水下耐壓結構計算結果分析70-72
• 第6章 潛水無人機模型驗證結果與分析72-77
• 6.1 全電驅動水下無人飛行器試驗驗證72-74
• 6.2 油電混合驅動潛水無人機試驗驗證74-77
• 第7章 研究結論與展望77-82
• 7.1 研究結論77-79
• 7.2 研究展望79-82
• 7.2.1 方案一：低速油電混合推進方案79-80
• 7.2.2 方案二：高速噴射推進方案80-82
• 參考文獻82-84
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明84-85
• 主要符號表85-86
• 致謝86-87

【參考文獻】

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本文編號：395030