摘要：无人机起落架收放及刹车系统在无人机的起飞、降落和刹车的过程中发挥着至关重要的作用,随着无人机飞行条件和要求的日益严苛,传统的液压系统已经无法满足需要。根据电静液作动器的工作原理,设计一款无人机起落架收放和刹车功能一体化的电静液系统,将改进的PID控制方式运用到起落架收放的控制中,并且设计两种模糊PID控制方式运用于防滑刹车功能中,在此基础上进行基于AMESim和MATLAB/Simulink的联合仿真用于验证系统性能,并对仿真结果进行对比分析。结果表明:模糊PID控制方式控制效果良好,能够有效地改善无人机起落架收放和刹车过程的稳定性,使得起落架收放更安全,刹车效率更高。

摘要：飞行载荷分析是一项复杂而繁重的工作,研究一种适用于方案设计阶段飞行载荷的快速分析方法,对于提高飞行载荷的计算效率具有重要意义。基于小扰动线性分析理论,归纳翼身气动载荷、平尾气动载荷、垂尾气动载荷、舵面铰链力矩的理论计算方法,以及升力面的气动载荷分布、惯性载荷分布、剪力和弯矩的工程计算方法,即飞行载荷的简化计算方法。针对某型单座竞技飞机的飞行载荷,以外形尺寸、质量特性和气动导数作为输入,通过Matlab仿真分析,得到各个部件的气动载荷、惯性载荷、舵面铰链力矩、剪力和弯矩等参数响应。结果表明:该简化方法能够根据较少的输入数据快速求解出各个动力学参数,计算结果可以作为方案设计阶段结构设计的载荷输入。

摘要：出于提高飞行稳定性的目的,弹丸在飞行过程中通常采用绕体轴旋转的飞行方式。精确计算由于旋转产生的马格努斯力和力矩,对旋转弹箭设计、弹道计算和稳定性研究都至关重要。本文的主要目的是比较RANS湍流模型和DDES湍流模型在旋转弹箭马格努斯力矩计算上的适用性。数值模拟了高速旋转的 M910弹丸,计算结果表明:对于马格努斯力矩,在亚声速和跨声速范围内RANS方法计算的结果与试验有很大的差异,DDES混和法与试验吻合较好,规律性较DES方法更好。RANS方法和DDES混合方法的主要差异在于尾迹流动,RANS方法得到的是定常尾迹,而DDES混合方法得到是非定常尾迹。

摘要：以某型航空活塞发动机散热器为研究对象,针对原厂散热器性能不足进行了优化,用Matlab建立了散热器设计仿真模型,通过仿真值与试验值的对比,验证了仿真模型的准确性。风洞试验结果表明,优化后散热器满足某无人机飞行包线内使用。在发动机热负荷一定的条件下,通过GT-COOL模块仿真和飞行试验,研究了散热器的温度特性及高度特性。结果表明:对于研究的散热器,在标准大气条件(ISA)0-5km海拔范围内,随着高度增加,密度降低,无人机真空速提高,气液温差增大,散热器散热量增大。1km时散热器散热量相对于海平面散热量升高了7%,5km时散热器散热量相对于海平面散热量提高了30%。

摘要：提出了一种可变形仿生飞翼布局水空跨介质无人机并对该无人机的气动和水动特性进行计算,绘制了该无人机3种空中飞行速度和3种水下速度的升力和阻力曲线。分析结果发现:该无人机通过变形可具备较好的水中和空中航行能力。在空中的升阻比可达12,且可通过在水下翻转的方式抵消正浮力,速度为10 m/s时减阻3.8%。合理设计了兼顾空中飞行和水下航行的组合式操纵面,利用Simulink分别建立了该无人机在空中和水下的动力学模型。所设计的无人机在空中能够通过升降舵和两组副翼的联动控制高度以及航向,在水下能够通过升降舵和由副翼组成的开合式翼控制深度和航向,证明了该方案的可行性。

摘要：针对高超声速飞行器在参数不确定和执行器故障多重约束下的纵向控制问题,基于非线性干扰观测器,采用自适应反步控制方法和动态逆控制方法分别对高度子系统和速度子系统设计控制器。在控制器的设计过程中,针对高度子系统执行器故障和迟滞问题,引入自适应控制,实现了对执行器非线性的补偿。此外,针对常规反步法存在微分膨胀的问题,应用动态面控制技术以避免对虚拟控制量进行反复求导,简化了控制器的设计。然后,利用Lyapunov稳定性理论对飞行器控制系统稳定性进行分析。最后,仿真结果表明该控制方案可以有效地补偿执行器非线性对系统的影响,设计的控制器能够使飞行器快速跟踪给定的参考轨迹。

摘要：考虑高超声速飞行器执行机构的动态特性,引入预设性能函数,采用反步控制方法和动态逆控制方法分别对高度子系统和速度子系统设计控制器。在高度子系统控制器的设计过程中,显示的考虑执行机构的二阶动态特性,并引入预设性能函数,保证了飞行器的暂态响应。此外,针对常规反步法存在微分膨胀的问题,应用动态面控制技术以避免对虚拟控制量进行反复求导,简化了控制器的设计。然后,利用Lyapunov稳定性理论对飞行器控制系统稳定性进行分析。最后,仿真结果表明该控制方案能够使飞行器快速的跟踪给定的参考轨迹,且跟踪误差保持在预设范围内。

摘要：在螺旋桨桨叶结构设计的工程实践中,减轻重量和增加扭转刚度是两个主要目标,而复合材料的应用增加了螺旋桨结构的可设计性。以某复合材料螺旋桨为例,基于有限元方法,以桨叶的复合材料铺层数量与铺层角度为优化设计变量,以螺旋桨桨叶强度、弯曲刚度为约束条件,采用快速非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)对该复合材料螺旋桨进行多目标优化设计。得到了关于两个目标函数的帕累托解集,即综合考虑桨叶质量与扭转刚度两个指标的最优设计参数集。本文为复合材料螺旋桨的结构设计提供了一种有效的思路。

摘要：采用扩压式双S隐身进气道能够提高飞行器的隐身特性和综合性能。针对保形短程、高隐身、大偏距的亚音速隐身无人机进气道,以保形入口、中间控制面和出口截面为约束并结合多项式对中心线和面积、截面形状进行控制,实现对保形进口截面形状和弯曲形式复杂的双S隐身进气道的快速设计;在此基础上,研究中心线曲率、面积分布和中间截面形状等参数对进气道性能的影响。结果表明:双S进气道流场特性复杂,第二S弯处顶部的分离和空间二次涡引发的流场畸变的综合控制是设计的重点,通过截面参数约束并结合多项式能够对双S进气道内的流场品质进行控制;在中心线曲率、扩张角和多项式参数等配制上应该朝利于第二S弯流场稳定的方向靠近。

摘要：倾转旋翼机的旋翼气动外形设计需要对其直升机模式和固定翼模式下的不同要求进行综合考虑。通过基于Kriging模型的多目标遗传算法建立一套适用于倾转旋翼桨叶气动外形优化设计方法,采用拉丁超立方抽样试验设计方法得到样本点,并建立Kriging模型替代费时的流动数值模拟。以最大化旋翼地面悬停拉力和高空巡航效率为目标,以地面悬停功率不增和巡航拉力不减为约束条件,进行倾转旋翼桨叶平面形状优化设计,并经过非定常数值模拟和风洞试验验证。结果表明:数值模拟结果和风洞试验结果吻合良好,优化结果满足设计指标。