摘要：垂直起降飞行器具有固定翼飞行器飞行航程远、飞行速度快的性能优势,又同旋翼飞行器一样机动灵活,具有垂直起降的功能,近年来成为飞行器研究领域的研究热点之一。尤其是尾座式垂直起降飞行器由于其结构简单、重量利用率高等优点,受到了较多关注。本文提出了一种机翼可展开的尾座式变体垂直起降飞行器总体布局方案,为该布局设计了一种具有自锁功能的机翼变体驱动机构。利用风洞测力实验对飞行器固定翼巡航模态、四旋翼悬停模态及变体过渡过程的气动力进行研究,给出了飞行器在固定翼巡航模态下的配平能力与飞行性能,及前倾加速及变体过渡过程中的气动特性。并提出了一种升降副翼-旋翼协调航向增强控制策略,有效提升飞行器悬停模态的航向控制力矩。通过对飞行器变体转换过程的受力情况研究,为该构型飞行器设计了一种基于空速与俯仰姿态角的变体过渡控制策略。对该构型飞行器进行了飞行试验验证,结果表明飞行器在四旋翼悬停和固定翼巡航模态下表现出良好的操纵性和抗风能力,成功实现了平稳的无高度损失模态转换,验证了控制策略的有效性。

摘要：针对垂直起降重复使用运载火箭总体设计多约束耦合问题,通过分析箭体构型、动力类型方案及动力布局类型,提出了优选两级单芯级构型、液氧甲烷动力和液氧煤油动力以及优选中小发动机多机并联方案,并优选5、7、9机并联动力布局。采用齐奥科夫斯基公式,对垂直起降重复使用运载火箭的运载能力进行估算,并以一二级间比为优化变量,进行初步总体优化,得到在不同箭体直径、动力类型和动力布局下的基础运载能力,结合长细比分析得出两级单芯级、奇数台发动机并联的垂直起降重复使用运载火箭总体方案。

摘要：近年来,随着动力技术、导航技术和芯片技术等的发展,垂直起降航空器的各项新技术日趋成熟。鉴于垂直起降航空器多样化的构型设计和运行场景,适航审定正在对这类新型航空器探索一条既能鼓励行业创新,又能助力产业发展,同时履行安全监管责任的路径。

摘要：垂直起降固定翼无人机综合了多旋翼和固定翼无人机的优点,具有对起飞环境要求低、巡航时间长、应用范围广等优点,是当前无人机研究的热点。介绍了倾转旋翼布局、升推复合布局、尾座式布局3种垂直起降固定翼无人机的发展现状,分析了3种构型垂直起降无人机的技术要点。展望了未来垂直起降固定翼无人机发展的关键技术和发展趋势。

摘要：近些年,电动垂直起降航空器设计百花齐放,发展前景广阔,分析其面临的技术挑战,对推动电动垂直起降航空器的设计优化、技术送代、数据积累和性能升级有所裨益。近年来,新能源汽车产业的发展近极大地带动了电储能和电驱动相关技术的进步,航空器的设计也摆脱了传统集中式动力系统对飞行器设计的约束,采用分布式电驱动系统的航空器得到了快速的发展。其中电动垂直起降航空器(eVTOL)作为一种短期内(5~8年左右)可实现且具备相对明确商业应用场景的产品,得到资本的追捧,产品设计呈现出百花齐放的状态。

摘要：针对欠驱动垂直起降飞行器这种典型的强耦合非线性系统的跟踪问题,引入坐标变换和输入变换,把原模型变为一种方便控制器设计和稳定性分析的形式,变换后的模型可以分解为一个线性可控子系统和一个低阶的非线性系统,对于非线性系统,采用反演法设计输出反馈控制律,确保系统可以渐近收敛于预定轨迹。这种方法同已有的方法比较,简单直观,仿真结果表明,飞行器的实际轨迹和实际速度可以较好地收敛到预定的轨迹和速度。

摘要：空军基地及跑道在卫星图像下一览无余,是战时的重点被攻击对象。为应对这个问题,美国国防预先研究计划局(DARPA)与美国空军特种作战司令部(AFSOC)合作开展了高速和不依赖跑道(SPRINT)项目。高速垂直起降设计可提供更快速的部署和更强的生存能力,对于平时的危机处理和战时的军事支援等场景具有独特的优势,相对于传统的旋翼机更能适应分布式作战的需求。

摘要：油电混电技术通过对二次能源系统的优化,不但可以提高能源的利用效率,还具有电推进独有的尺寸独立性优势,可以将多个螺旋桨分布式布局而无显著的效率和重量变化,在通用航空技术发展中具有极大的潜力和优势。基于固旋翼飞行器的顶层设计要求以及初始最大起飞重量的估计值,通过性能约束构造混电系统设计区间,先后得到固定翼模式动力系统和旋翼模式动力系统的初始设计参数,结合具体的飞行任务计算出电池和燃油的重量。经过多次迭代计算,并对每一次迭代获得的推进系统参数进行能量运行检验,最终确定推进系统的设计参数,包括混电系统及其各分系统重量、电池和燃油重量等。此外,在推进系统设计区间内,以功率混合度为调节变量,分析了最小化飞行器最大飞行重量(MTOM)和最小燃油消耗2种优化目标的设计差别,为不同应用场景的混电飞行器设计提供依据。最后通过对比分析,验证了设计方法的有效性。

摘要：瑞士初创企业天狼星航空公司(Sirius Aviation)公布了一种氢电涵道风扇公务机概念——“天狼星”喷气机(Sirius Jet),该机设计为垂直起降,可搭载5名乘客,飞行距离为1150n mile(2130km)。该公司成立于2021年,总部位于瑞士巴尔,于2024年1月在瑞士的一次活动上推出“天狼星”喷气机的推进系统地面验证机。

摘要：目前针对鸭翼尾座式垂直起降无人机(UAV)的高速轨迹跟踪控制还没有成熟的解决方案。本文设计了一种轮廓模型预测控制(MPCC)以实现无人机的轨迹跟踪控制。给定一段轨迹,此控制器能够预测并选择最优的状态和输出,使得无人机能够最大化自己的飞行速度和最小化自己离轨迹的距离。通过调整飞行速度和距离误差的权重参数,无人机能够平衡两者的侧重点,以适应不同的飞行环境。另外,本文将此优化问题进行线性化,使其转化为一个凸二次规划问题,以减小求解时间。最终通过仿真实验跟踪不同的轨迹,验证了算法的有效性。