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《新型傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人飛行器設(shè)計(jì)分析》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代碼10406分類(lèi)號(hào)V221.3密級(jí)學(xué)號(hào)120082501002新型傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人飛行器設(shè)計(jì)分析作者周建波指導(dǎo)教師王云教授學(xué)科、專(zhuān)業(yè)飛行器設(shè)計(jì)申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別碩士申請(qǐng)學(xué)位日期2015年4月授予學(xué)位單位南昌航空大學(xué)學(xué)校代碼:10406分類(lèi)號(hào):V221.3學(xué)號(hào):120082501002南昌航空大學(xué)碩士學(xué)位論文(學(xué)位研究生)新型傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人飛行器設(shè)計(jì)分析碩士研究生:周建波導(dǎo)師:王云教授申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士學(xué)科、專(zhuān)業(yè):飛行器設(shè)計(jì)所在單位:飛行器工程學(xué)院答辯日期:2015年6月授予學(xué)位單位:南昌航空大學(xué)DesignandAnalysiso
2、fNewQuadTiltrotorUnmannedAerialVehicleADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnAircraftDesignbyZhouJianboUndertheSupervisionofProf.WangYunSchoolofAircraftEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2015摘要新型傾轉(zhuǎn)旋翼無(wú)人飛行器是一種能夠垂直起降、懸停和快速巡航的飛行器,適用于航空物探、空中運(yùn)輸
3、和航拍等相關(guān)通用航空領(lǐng)域。該飛行器是在傳統(tǒng)的傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的基礎(chǔ)上,在機(jī)身的頭部和尾部各安裝一個(gè)旋翼,這兩個(gè)旋翼可以使得飛行器在直升機(jī)模式和固定翼飛行模式的轉(zhuǎn)換過(guò)程中更加安全高效。新型傾轉(zhuǎn)四旋翼無(wú)人飛行器的主要原理是,當(dāng)機(jī)身兩側(cè)的旋翼處于水平位置的時(shí)候,旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力,飛行器可以像直升機(jī)一樣垂直起飛、降落或懸停;在起飛之后,機(jī)身頭部和尾部的旋翼開(kāi)始旋轉(zhuǎn),使得飛行器有了一個(gè)向前的速度,當(dāng)飛行器向前的速度達(dá)到一定值時(shí),機(jī)翼產(chǎn)生的升力等于飛行器自身的重力,此時(shí),機(jī)翼兩側(cè)的旋翼暫時(shí)停止旋轉(zhuǎn),等到機(jī)翼兩側(cè)的旋翼傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使旋翼向前傾轉(zhuǎn)
4、90度至豎直位置之后,再使機(jī)翼兩側(cè)的旋翼旋轉(zhuǎn),此時(shí),四個(gè)旋翼旋轉(zhuǎn)均能夠產(chǎn)生向前的推力,飛行器可以像固定翼螺旋槳飛機(jī)一樣依靠機(jī)翼產(chǎn)生升力飛行,并且可以通過(guò)控制各個(gè)旋翼的轉(zhuǎn)速和副翼來(lái)控制飛行器的俯仰、偏航和滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),省去了傳統(tǒng)傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器所需要的水平尾翼和垂直尾翼,減輕了結(jié)構(gòu)重量,增大了有效載荷,提高了飛行器的操縱性和隱身性。本文在新型傾轉(zhuǎn)四旋翼無(wú)人飛行器總體方案的基礎(chǔ)上,確定了總體參數(shù),并對(duì)飛行器的主要部件,如機(jī)翼、機(jī)身和旋翼傾轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),然后應(yīng)用CATIA軟件建立飛行器三維計(jì)算模型,并將其外形數(shù)據(jù)導(dǎo)入Gambit軟
5、件,劃分網(wǎng)格,最終利用Fluent軟件計(jì)算了不同轉(zhuǎn)速下旋翼產(chǎn)生的升力和不同飛行狀態(tài)下的升力系數(shù),阻力系數(shù)和俯仰力矩系數(shù)。根據(jù)數(shù)值仿真結(jié)果,分析了飛行器的氣動(dòng)性能,為今后傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了一定的參考。關(guān)鍵詞:傾轉(zhuǎn)旋翼,總體設(shè)計(jì),氣動(dòng)性能,數(shù)值仿真IAbstractThenewQuadTiltrotorunmannedaerialvehicleiscapableofverticaltake-off,hovering,high-speedcruising,andfunctioningwithahighpayloadca
6、pacity,whileremainingefficientandstable.Thiscouldbeusedforairbornegeophysicalprospecting,airtransportandairpicturingorarelatedfield.ThenewQuadTiltrotoraircraftisonthebasisofthetraditionaltiltrotoraircraft,however,tworotorshavebeeninstalledontheheadandthetailofthefu
7、selage,whichmaketheaircraftmoresecureandefficientintheswitchingprocessbetweenhelicoptermodeandfixed-wingplanemode.ThemainpurposeofthenewQuadTiltrotorunmannedaerialvehiclesisforverticalflight.Therefore,thetworotorsonbothsidesofthefixedwingsareangledsothattheplaneofr
8、otationishorizontal.ThenewQuadTiltrotoraircraftliftsthesamewayahelicopterdoes,andthenaftertake-off,thetworotorsontheheadandtailofthefuselagerotat