矢量推進技術(shù)驗證機

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1、第21屆“馮如杯”學術(shù)科技競賽參賽論文科技發(fā)明制作類論文名稱:無尾矢量推進技術(shù)驗證機項目編號:學院名稱:航空科學與工程學院專業(yè)名稱:飛行器設(shè)計與工程學生姓名:顏旭峰指導教師:黃俊北京航空航天大學二〇二一年六月制作者承諾我保證本論文的工作由我和項目組的成員獨立創(chuàng)作,保證本論文中不存在抄襲、剽竊、侵權(quán)、偽造、故意夸大等各種弄虛作假的行為。我和項目組成員將遵守本屆馮如杯參賽的有關(guān)各項規(guī)定。并愿意承擔因為個人原因而產(chǎn)生不良后果的責任。申請者(簽章):2021年6月21日無尾矢量推進技術(shù)驗證機摘要:在當今航空領(lǐng)域,先進的主動控制技術(shù)與自動操作技術(shù)使得戰(zhàn)斗機的性能越來越先進,

2、其最有代表性的就是F-22,同時各種UAV、UCAV也大放光彩,從RQ-4全球鷹到MQ-9收割者再到剛試飛的X-47B,無人機大有逐漸取代有人機的趨勢,特別是在飛行員已經(jīng)成為戰(zhàn)斗機性能發(fā)揮的短板時,更是如此。在擁有先進氣動布局,加裝了大推力發(fā)動機,擁有矢量噴口的智能無人機面前,F(xiàn)-22將無法擁有任何優(yōu)勢。本項目正是基于對航空領(lǐng)域這一發(fā)展方向的考慮,計劃自行設(shè)計一架無尾布局航模級別的樣機,來驗證在無人機上加裝矢量噴口的效果,并最終希望達到完全利用樣機的矢量噴口的作動來完成樣機的3軸操作。樣機采用先進的無尾布局,雙涵道電動機作為動力,并采用自動平衡儀增穩(wěn),以獲得較強的

3、飛機氣動效率與操作性,盡可能在性能上逼近真實的無人機。樣機的結(jié)構(gòu)設(shè)計采用全CATIA數(shù)字設(shè)計,在設(shè)計階段融入使用維護性概念,以提高樣機使用的可維護性能,同時結(jié)構(gòu)設(shè)計力求合理,以提高結(jié)構(gòu)效率,減小樣機的結(jié)構(gòu)重量,提高飛機的飛行性能。此方案的研究將會對于無人機布局的科研提供實用的參考資料。關(guān)鍵詞:矢量控制,無尾布局,無舵面控制3TaillessThrustVectoringTechnologyDemonstratorAbstract:Todayinaviationindustry,theperformanceoffighters-typicallyF-22,isget

4、tingmoreadvancedwithcutting-edgeactivecontroltechnology(ACT)andautomaticoperation.Meanwhile,variouskindsofUAVs,UCAVsarealsoshininginthesky.FromRQ-4GlobalHawk,MQ-9ReapertoX-47Bwhichjustcamebackfromtestflights,unmannedaerialvehiclesarelikelytoreplacemannedaircrafts,especaillywhenpilotsb

5、ecomethebottleneckoftheperformanceofafighter.WhenconfrontingintelligentUAVwithadvancedaerodynamicconfiguration,high-thrustenginesandvectornozzles,F-22willcertainlybeousted.Thisproject,basedonthoughtsoverthistrend,planstobuildataillessprototypeofcommonmodelairplanesize,inordertodemonst

6、ratetheeffectsoftheinstallationofvectornozzles.Andwehopethateventually,themaneuveroftheprototypewillbecompletelyachievedbyactuatingthevectornozzles.Advancedtaillessconfigurationisadopted.TwoelectricVTDPsaredeployedaspowersupply.Andanauto-balancinginstrumentisusedforstability.Thesecanh

7、elptheairplanegainaerodynamicefficiencyandmaneuverabilityandbeasarealUAVaspossible.ThestructuraldesignistotallyprocessedinCATIA.Usabilityandmaintainabilityareconsideredduringdesignprocess.Andasoundstructuraldesignisrequiredtoincreasestructuralefficiencyandtoreducestructuralweight,thus

8、enhan

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