本文通過(guò)分析不同新構(gòu)型飛行器的優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)高速巡航和垂直起降的功能需求,提出一種長(zhǎng)航時(shí)尾座式無(wú)人飛行器總體方案,這種無(wú)人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)固定翼無(wú)人機(jī)一樣高速巡航的同時(shí),又可以通過(guò)傾轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)旋翼無(wú)人機(jī)一樣的垂直起降以及低空穩(wěn)定飛行。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、快速和機(jī)動(dòng)靈活的為作戰(zhàn)部隊(duì)提供高質(zhì)量的空中支援。我國(guó)國(guó)土面積廣闊,邊境海防線長(zhǎng),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(wú)人機(jī)需求也顯得十分迫切。論文首先通過(guò)分析直升機(jī)、飛翼布局固定翼飛機(jī)和傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的相關(guān)特點(diǎn)和性能參數(shù),對(duì)比現(xiàn)有和正在研發(fā)的尾座式無(wú)人飛行器,針對(duì)長(zhǎng)航時(shí)、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(wú)人機(jī)總體方案,隨后進(jìn)行初步總體方案設(shè)計(jì)。綜合考慮尾座式無(wú)人飛行器整個(gè)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(guò)渡飛行模式,并結(jié)合飛行器艦載環(huán)境的特殊性,對(duì)本文所設(shè)計(jì)的無(wú)人機(jī)進(jìn)行總體布局設(shè)計(jì)和氣動(dòng)布局設(shè)計(jì),確定全機(jī)總體參數(shù),對(duì)方向舵、起落架等系統(tǒng)幾何參數(shù)設(shè)計(jì);圍繞上述提出的總體方案,利用工程經(jīng)驗(yàn)公式,對(duì)該型無(wú)人機(jī)氣動(dòng)特性進(jìn)行計(jì)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(jì)算流體力學(xué)對(duì)整機(jī)外形進(jìn)行分析求解,得到無(wú)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(jì)算方法驗(yàn)證了理論計(jì)算的符合程度。其次,利用固定翼飛行器和基于尾座式無(wú)人飛行器的飛行原理,對(duì)所設(shè)計(jì)的樣機(jī)不同模式下飛行性能進(jìn)行計(jì)算,結(jié)合計(jì)算流體力學(xué)對(duì)無(wú)人機(jī)氣動(dòng)特性進(jìn)行精確計(jì)算,建立過(guò)渡模式無(wú)人飛行器平衡方程,從而得到該無(wú)人機(jī)過(guò)渡走廊,驗(yàn)證過(guò)渡模式的可行性,為進(jìn)行飛行控制設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。最后,針對(duì)尾座式無(wú)人飛行器水平飛行模式和垂直飛行模式側(cè)重點(diǎn)不同,對(duì)其飛行性能模型采用多目標(biāo)遺傳算法進(jìn)行線性加權(quán)處理轉(zhuǎn)換為單目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行總體參數(shù)優(yōu)化,經(jīng)過(guò)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：V279
【部分圖文】：

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

圖 2.2 TERN 無(wú)人機(jī)開(kāi)始研制新一代垂直起降型艦載無(wú)人機(jī)。一款集情利伯克級(jí)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(kāi)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(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)
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本文編號(hào)：2888832