資源描述：
《傾轉(zhuǎn)涵道無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、傾轉(zhuǎn)涵道無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)摘要：在對(duì)國(guó)內(nèi)外涵道無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行消化和吸收的基礎(chǔ)上，積極創(chuàng)新，將傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)和姿態(tài)控制涵道技術(shù)融入涵道無(wú)人機(jī)技術(shù)，提出了一種傾轉(zhuǎn)涵道無(wú)人機(jī)總體設(shè)計(jì)方案并研制了技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，給出了傾轉(zhuǎn)涵道無(wú)人機(jī)的飛行性能計(jì)算方法，建立了傾轉(zhuǎn)涵道無(wú)人機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)模型，分析傾轉(zhuǎn)涵道無(wú)人機(jī)的操縱性和穩(wěn)定性，并進(jìn)行了飛行驗(yàn)證。結(jié)果表明：本文提出的傾轉(zhuǎn)涵道無(wú)人機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)方法是可行的。關(guān)鍵詞：涵道無(wú)人機(jī)；中央傾轉(zhuǎn)涵道；姿態(tài)控制涵道[中圖分類號(hào)]V228[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]AIntegeralDesig
2、noftheTilt-DuctedFanUAVAbstract:TheaerodynamiccharacteristicoftheductedfanUAVisdigestedandabsorbbed.Itwasproposedaninnovativemeth-odthatthethetilt-rotortechnologytheattitudecontroltechnologyisusedtocontainthetilt-ductedfantechnology.Anfeasiblepr-ojecti
3、spresentedbasedontheaerodynamiccharacteristics,andtechnologytestmachinewasdeveloped.Themethodisusedtoca-lculatethecharacteristicoftheflightandthemodeloftheflightaerodynamicisestablishedtoanalyzethecontrollabilityandsta-bility.Finallyflightsimulationres
4、ultsofaxial-symmetricunmannedhelicoptershowthattheintegeraldesignofthemultifunctio-naltiltductUAVisfeasible.keyword：Ducted-FanUAV;CentralPourTurnCulvert;AttitudeControlCulvert[基金項(xiàng)目]航空科學(xué)基金（2010ZA56002）資助項(xiàng)目涵道式無(wú)人機(jī)具有垂直起降和懸停的飛行特性，在體積、隱蔽性和飛行性能上都具有鮮明的特點(diǎn)，已成為當(dāng)今
5、微小型無(wú)人機(jī)研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的熱點(diǎn)。由于涵道式無(wú)人機(jī)屬于較為新型的航空器，其相應(yīng)的基礎(chǔ)研究起步較晚，不可避免地存在種種不足之處。現(xiàn)有涵道無(wú)人機(jī)的不足之處：1.采用固定式涵道設(shè)計(jì)，并在涵道下方設(shè)置一些舵面來(lái)控制其姿態(tài)，控制較復(fù)雜且控制效果不理想；2.通過(guò)傾斜機(jī)身實(shí)現(xiàn)前飛，飛行速度較低。如何克服現(xiàn)有涵道無(wú)人機(jī)飛行速度較慢、控制較為復(fù)雜等問(wèn)題將是今后很長(zhǎng)一段時(shí)間各國(guó)研究人員的研究熱點(diǎn)。如美國(guó)西科斯基公司CypherⅡ就是在CypherⅠ的基礎(chǔ)上增加了一對(duì)可拆卸的機(jī)翼和推力涵道尾槳后得到的改進(jìn)型，但是同時(shí)增加了
6、無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)復(fù)雜性，導(dǎo)致無(wú)人機(jī)系統(tǒng)可控性，穩(wěn)定性，續(xù)航時(shí)間降低；而美國(guó)極光公司研制的金眼涵道無(wú)人機(jī)和美國(guó)聯(lián)合航宇公司研制的ISTAR涵道無(wú)人機(jī)想通過(guò)整個(gè)機(jī)身傾轉(zhuǎn)90°來(lái)實(shí)現(xiàn)高速前飛，控制復(fù)雜度更高，難度較大，目前尚處于試驗(yàn)階段。我們必須打破常規(guī)，尋找更有效地推進(jìn)方式和簡(jiǎn)單可靠地控制方式，這也正是本文的目的所在。1總體方案設(shè)計(jì)與分析1.1總體方案傾轉(zhuǎn)涵道無(wú)人機(jī)是在對(duì)國(guó)內(nèi)外涵道無(wú)人機(jī)技術(shù)進(jìn)行消化和吸收的基礎(chǔ)上，積極創(chuàng)新，將傾轉(zhuǎn)旋翼技術(shù)和姿態(tài)控制涵道技術(shù)巧妙融入現(xiàn)有涵道無(wú)人機(jī)技術(shù)后研制的一款新型無(wú)人機(jī)
7、，以解決現(xiàn)有涵道無(wú)人機(jī)飛行速度較慢、控制較為復(fù)雜等問(wèn)題，該無(wú)人機(jī)還有望克服傳統(tǒng)無(wú)人直升機(jī)飛行控制耦合嚴(yán)重、旋翼槳葉外露導(dǎo)致安全性差以及噪音大、成本高等一系列問(wèn)題。其總體布局設(shè)計(jì)如下：1、采用無(wú)尾、翼身融合布局，使得該無(wú)人機(jī)具有優(yōu)良的氣動(dòng)綜合性能；2、采用可傾轉(zhuǎn)中央涵道設(shè)計(jì)，使該無(wú)人機(jī)既具備垂直短距起降和懸停性能，又能實(shí)現(xiàn)高、低速前飛和向后倒退飛行，兼具無(wú)人直升機(jī)和固定翼無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)；3、采用三涵道姿態(tài)控制設(shè)計(jì)，每個(gè)涵道的動(dòng)力面和控制面完全獨(dú)立，克服了傳統(tǒng)無(wú)人直升機(jī)飛行控制耦合嚴(yán)重的問(wèn)題，有效保障了
8、飛控系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。2.2總體參數(shù)選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)飛機(jī)的總體參數(shù)進(jìn)行了初步計(jì)算，主要總體參數(shù)如表1所示。表1：總體設(shè)計(jì)參數(shù)翼展b(mm)2886巡航速度Vc(km/h)80最大平飛速度Vmax(km/h)120起飛總重W0(KG)20主旋翼直徑(mm)785主旋翼槳葉片數(shù)4×2發(fā)動(dòng)機(jī)功率（kW）6.8最大升力系數(shù)maxCL0.89零升阻力系數(shù)0CD0.056推重比T/W1.2翼載W/S19.82.3總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該無(wú)人機(jī)采用無(wú)尾，翼身融合布局，機(jī)身中央布置可傾轉(zhuǎn)
