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垂直飞行性能增强的油电混动复合翼无人机设计
1
作者
甘元涛
付尧明
+2 位作者
彭旭
叶宇翔
安斯奇
《内燃机工程》
北大核心
2025年第3期98-106,共9页
为提升复合翼物流运输无人机的垂直飞行性能并延长悬停续航时间,提出了一种混合动力复合翼无人机的整体布局和动力推进系统设计方法,并成功开发出工程样机及适配地面台架。根据具体任务需求,设计了串联直驱式混合动力系统结构,并制定了...
为提升复合翼物流运输无人机的垂直飞行性能并延长悬停续航时间,提出了一种混合动力复合翼无人机的整体布局和动力推进系统设计方法,并成功开发出工程样机及适配地面台架。根据具体任务需求,设计了串联直驱式混合动力系统结构,并制定了功率输出模式。在考虑机翼载荷和推重比等结构约束条件下,给出了固定翼模式起飞质量和机翼尺寸的估算方法,并利用Profili软件选择了适用于低速飞行的USA-35B翼型;同时探讨旋翼和变距推进桨的选型方法,并通过地面试验台获得最优巡航桨叶角。通过仿真试验与地面测试验证了动力系统、电气传动系统及机械结构的可行性。经过样机试飞验证,所设计的复合翼无人机实现24 min悬停,在垂直飞行性能方面较业界平均水平有显著提高。
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关键词
油电混动
无人机
复合翼无人机
活塞发
动
机
变距螺旋桨
地面试验台
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职称材料
复合翼垂直起降无人机直驱混合动力系统验证设计与试验建模方法
2
作者
郑育行
张勋
+2 位作者
安斯奇
唐庆如
张启悦
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期77-89,共13页
针对传统复合翼垂直起降(vertical take-off and landing,VTOL)无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)垂直机动时间短的固有缺陷,提出了一种应用油电混动技术的直驱混合动力系统拓扑结构。面向起飞质量约15~20 kg的复合翼垂直起降无人机...
针对传统复合翼垂直起降(vertical take-off and landing,VTOL)无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)垂直机动时间短的固有缺陷,提出了一种应用油电混动技术的直驱混合动力系统拓扑结构。面向起飞质量约15~20 kg的复合翼垂直起降无人机对直驱混合动力系统的软硬件进行开发与选型,设计出了满足上述起飞质量下功率需求的直驱混合动力系统。为对动力系统的设计方法进行验证并在探究其特性规律的基础上建立简化的直驱混合动力系统数学仿真模型,搭建了能够在地面模拟搭载直驱混合动力的复合翼垂起无人机飞行工况与工作模式的直驱混合动力系统地面一体化验证平台。基于此验证平台,设计了直驱混合动力系统特性一体化探究试验方案,采用试验建模法建立了简化的直驱混合动力系统的稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证了试验方案的可行性与模型准确性。直驱混合动力系统配装复合翼垂直起降无人机搭建飞行验证平台并完成垂直机动飞行试验,试验过程中,全系统工作正常,飞行验证平台垂直机动时间超过预期指标。飞行试验结果表明,直驱混合动力系统设计方法是正确且有效的,动力系统具有良好的功率输出表现,能够改善复合翼垂起无人机垂直机动时间短的固有缺陷。
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关键词
垂直起降
无人机
复合翼垂直起降无人机
直驱
混
合
动
力系统拓扑结构
油电混动
动
力系统一体化验证平台
试验建模法
飞行验证平台
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职称材料
题名
垂直飞行性能增强的油电混动复合翼无人机设计
1
作者
甘元涛
付尧明
彭旭
叶宇翔
安斯奇
机构
中国民用航空飞行学院航空工程学院
中国民用航空飞行学院航空电子电气学院
出处
《内燃机工程》
北大核心
2025年第3期98-106,共9页
基金
四川省自然科学基金项目(2021YJ0064)
中国民用航空飞行学院科研基金项目(J2023-022,J2023-023)。
文摘
为提升复合翼物流运输无人机的垂直飞行性能并延长悬停续航时间,提出了一种混合动力复合翼无人机的整体布局和动力推进系统设计方法,并成功开发出工程样机及适配地面台架。根据具体任务需求,设计了串联直驱式混合动力系统结构,并制定了功率输出模式。在考虑机翼载荷和推重比等结构约束条件下,给出了固定翼模式起飞质量和机翼尺寸的估算方法,并利用Profili软件选择了适用于低速飞行的USA-35B翼型;同时探讨旋翼和变距推进桨的选型方法,并通过地面试验台获得最优巡航桨叶角。通过仿真试验与地面测试验证了动力系统、电气传动系统及机械结构的可行性。经过样机试飞验证,所设计的复合翼无人机实现24 min悬停,在垂直飞行性能方面较业界平均水平有显著提高。
关键词
油电混动
无人机
复合翼无人机
活塞发
动
机
变距螺旋桨
地面试验台
Keywords
fuel-electric hybrid power
unmanned aerial vehicle(UAV)
composite wing UAV
piston engine
variable pitch propeller
ground testbench
分类号
V272 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
复合翼垂直起降无人机直驱混合动力系统验证设计与试验建模方法
2
作者
郑育行
张勋
安斯奇
唐庆如
张启悦
机构
中国民用航空飞行学院航空工程学院
中国民用航空飞行学院航空电子电气学院
出处
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第6期77-89,共13页
基金
中国民用航空飞行学院科研基金面上项目(J2020-042)
中央高校基本科研业务费专项资金项目——学生科研项目(XSY2022-9)。
文摘
针对传统复合翼垂直起降(vertical take-off and landing,VTOL)无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)垂直机动时间短的固有缺陷,提出了一种应用油电混动技术的直驱混合动力系统拓扑结构。面向起飞质量约15~20 kg的复合翼垂直起降无人机对直驱混合动力系统的软硬件进行开发与选型,设计出了满足上述起飞质量下功率需求的直驱混合动力系统。为对动力系统的设计方法进行验证并在探究其特性规律的基础上建立简化的直驱混合动力系统数学仿真模型,搭建了能够在地面模拟搭载直驱混合动力的复合翼垂起无人机飞行工况与工作模式的直驱混合动力系统地面一体化验证平台。基于此验证平台,设计了直驱混合动力系统特性一体化探究试验方案,采用试验建模法建立了简化的直驱混合动力系统的稳态与动态数学仿真模型,通过仿真与实物对比试验分析法,验证了试验方案的可行性与模型准确性。直驱混合动力系统配装复合翼垂直起降无人机搭建飞行验证平台并完成垂直机动飞行试验,试验过程中,全系统工作正常,飞行验证平台垂直机动时间超过预期指标。飞行试验结果表明,直驱混合动力系统设计方法是正确且有效的,动力系统具有良好的功率输出表现,能够改善复合翼垂起无人机垂直机动时间短的固有缺陷。
关键词
垂直起降
无人机
复合翼垂直起降无人机
直驱
混
合
动
力系统拓扑结构
油电混动
动
力系统一体化验证平台
试验建模法
飞行验证平台
Keywords
vertical take-off and landing(VTOL)
unmanned aerial vehicle(UAV)
VTOL UAV with composite wings
topology of direct-drive hybrid power system
gasoline-electric hybrid
integrated verification platform for the hybrid power system
experimental modeling method
flight verificaton platform
分类号
V275 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
垂直飞行性能增强的油电混动复合翼无人机设计
甘元涛
付尧明
彭旭
叶宇翔
安斯奇
《内燃机工程》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
复合翼垂直起降无人机直驱混合动力系统验证设计与试验建模方法
郑育行
张勋
安斯奇
唐庆如
张启悦
《内燃机工程》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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