太阳能飞行器设计域分析和总体设计方法 被引量：6

1

作者 朱雄峰 郭正 +2 位作者 侯中喜 高显忠 张俊韬 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期735-742,共8页

根据太阳能飞行器单点设计过程的特点,总结出太阳能飞行器的控制方程组,即升重平衡、推阻平衡和能量平衡方程。针对能量平衡的特点,将其分成全天能量闭环和夜间能量闭环,并就上述两个能量闭环分析太阳能飞行器的翼载荷设计边界,研究了... 根据太阳能飞行器单点设计过程的特点,总结出太阳能飞行器的控制方程组,即升重平衡、推阻平衡和能量平衡方程。针对能量平衡的特点,将其分成全天能量闭环和夜间能量闭环,并就上述两个能量闭环分析太阳能飞行器的翼载荷设计边界,研究了由两个能量闭环所形成的翼载荷设计域,探讨了影响翼载荷设计域的参数敏感程度。进一步,基于翼载荷可行设计域提出了一种太阳能飞行器总体设计方法,并通过算例论证了该方法的有效性。本文工作对太阳能飞行器的设计过程有指导意义。 展开更多

关键词 太阳能飞行器 高空长航时 设计域 总体设计 翼载荷

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高空长航时无人机高升阻比两段翼型设计研究 被引量：6

2

作者 侯成义 龚志斌 +1 位作者 刘城斌 周丽琼 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期148-151,214,共4页

针对某特定无人机的使用设计要求,在单段翼型设计研究的基础上,尝试了高升阻比低雷诺数两段翼型的设计方法的分析与研究。采用求解椭圆型方程加控制点约束条件的"椭圆-控制点切割法"完成了两段翼型外形的生成,并针对巡航构型... 针对某特定无人机的使用设计要求,在单段翼型设计研究的基础上,尝试了高升阻比低雷诺数两段翼型的设计方法的分析与研究。采用求解椭圆型方程加控制点约束条件的"椭圆-控制点切割法"完成了两段翼型外形的生成,并针对巡航构型的襟翼偏角对缝道参数进行了优化;应用MSES计算分析程序对所设计的两段翼型的气动特性进行了分析评估。计算结果表明:本文所设计的两段翼型的最大升力系数达到2.72,最大升阻比为158.71;与原始单段翼型相比,最大升力系数增大了74.35%,最大升阻比增大了28.64%。 展开更多

关键词 高空长航时无人机 高升阻比 两段翼型 翼型设计 翼型优化

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高空长航时无人机导航系统研究 被引量：11

3

作者 周姜滨 袁建平 +1 位作者 罗建军 岳晓奎 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期463-467,共5页

以高空长航时无人机为研究背景,从我国国情出发,对捷联惯性导航系统(SINS)、全球定位系统(GPS)、"北斗"卫星导航系统(BDSNS)和大气数据系统(ADS)在高空长航时无人机导航系统中应用的可行性进行了分析,在此基础上提出基于自适... 以高空长航时无人机为研究背景,从我国国情出发,对捷联惯性导航系统(SINS)、全球定位系统(GPS)、"北斗"卫星导航系统(BDSNS)和大气数据系统(ADS)在高空长航时无人机导航系统中应用的可行性进行了分析,在此基础上提出基于自适应联邦滤波的SINS/GPS/BDSNS/ADS组合导航系统方案,建立了组合导航系统的状态方程和量测方程,给出了自适应联邦滤波算法,并设计开发了组合导航仿真系统。通过对GPS被关闭或限制使用等典型情况的计算机仿真,表明该系统具有较高的导航精度和良好的可靠性。 展开更多

关键词 高空长航时无人机 “北斗”卫星导航系统 组合导航 自适应联邦滤波

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基于全球鹰无人机的机翼油箱输油方案研究 被引量：4

4

作者 唐毅 祝小平 周洲 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期341-346,共6页

文章针对全球鹰高空长航时飞机设计了机翼油箱的三种输油方案,建立了燃油系统仿真模型。对三种输油方案模型进行了稳态和瞬态仿真,通过对三种机翼油箱输油方案的节点压力、输油流量及供油泵出口压力的比较,分析了不同输油方案的优缺点,... 文章针对全球鹰高空长航时飞机设计了机翼油箱的三种输油方案,建立了燃油系统仿真模型。对三种输油方案模型进行了稳态和瞬态仿真,通过对三种机翼油箱输油方案的节点压力、输油流量及供油泵出口压力的比较,分析了不同输油方案的优缺点,该研究对高空长航时类飞机燃油系统的研究具有实用的参考价值。 展开更多

关键词 高空长航时无人机 飞机燃油系统 输油方案 机翼油箱

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高空长航时太阳能飞机研究进展与技术挑战 被引量：5

5

作者 杨希祥 侯中喜 郭正 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1-9,共9页

高空长航时太阳能飞机是当前的前沿热点方向,可实现月量级的长期驻空,并形成“时间持久+区域保持”的新型应用能力。系统总结了高空长航时太阳能飞机三阶段发展历程,包括初期探索阶段、快速发展阶段、实用能力验证与应用示范阶段,重点... 高空长航时太阳能飞机是当前的前沿热点方向,可实现月量级的长期驻空,并形成“时间持久+区域保持”的新型应用能力。系统总结了高空长航时太阳能飞机三阶段发展历程,包括初期探索阶段、快速发展阶段、实用能力验证与应用示范阶段,重点阐述国外典型发展计划,深入分析气动布局设计、储能电池、高空推进、大尺度结构、飞行控制等面临的主要技术挑战,并提出重点攻关方向建议,为高空长航时太阳能飞机创新发展提供参考。 展开更多

关键词 高空长航时太阳能飞机 研究进展 气动布局设计 储能电池 高空推进

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基于柔性梁模型的大展弦比无人机动力学建模与分析 被引量：3

6

作者 李满 宋笔锋 +1 位作者 焦景山 胡铁玉 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期858-864,共7页

高空长航时大展弦比无人机机翼结构刚度小,在飞行中变形幅度大且特征频率低,与无人机飞行动力学响应耦合,改变了无人机的飞行动力学特性。为研究其影响,对大展弦比机翼结构进行空间梁假设,利用Hodges本征梁动力学模型,结合大展弦比气动... 高空长航时大展弦比无人机机翼结构刚度小,在飞行中变形幅度大且特征频率低,与无人机飞行动力学响应耦合,改变了无人机的飞行动力学特性。为研究其影响,对大展弦比机翼结构进行空间梁假设,利用Hodges本征梁动力学模型,结合大展弦比气动力片条理论和准定常假设对无人机进行建模,计算配平状态下无人机的静变形。机翼柔性改变了无人机的纵向静稳定性,在不同推力分布下,计算并比较柔性无人机纵向静稳定性变化。计算不同飞行高度、结构刚度和有效载荷挂载情形下的无人机的纵向飞行品质,结果显示由于静弹性变形改变无人机配平状态下的俯仰转动惯量,导致无人机的纵向短周期频率减小,阻尼增大。由于机翼柔性的影响,无人机纵向长周期运动与结构弯曲变形运动发生耦合。 展开更多

关键词 大展弦比无人机 柔性机翼 气动弹性 静稳定性 飞行动力学

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大柔性飞机着陆响应弹性机体模型 被引量：13

7

作者 史友进 张曾錩 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期549-552,共4页

对大展弦比、小弦长差、细窄机身结构特征的飞机,建立了着陆撞击分析时的自由自由梁弹性机体模型,给出了自由自由梁弯曲振动的一个近似解,并与实测值进行了对比,结果表明这个近似解具有较大的适用性.介绍了飞机机体刚体模态和一阶弯曲... 对大展弦比、小弦长差、细窄机身结构特征的飞机,建立了着陆撞击分析时的自由自由梁弹性机体模型,给出了自由自由梁弯曲振动的一个近似解,并与实测值进行了对比,结果表明这个近似解具有较大的适用性.介绍了飞机机体刚体模态和一阶弯曲振动模态的飞机机体二质量块等效模型,研究了最大起飞质量及最小飞行质量2种情形下着陆时的机体弹性特征,探讨了弹性飞机起落架设计与刚性飞机相比在技术上的重大变化,为起落架设计中考虑飞机弹性影响提供了简化模型、直观概念和可靠依据. 展开更多

关键词 弹性飞机模型 二质量块等效模型 起落架设计 高空长航时无人机

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发展高空长航时无人机初探 被引量：7

8

作者 李怡勇 沈怀荣 《航空兵器》 2005年第6期58-61,共4页

无人机的价值逐渐被人们所认识,目前世界上很多国家在积极研制和开发。高空长航时无人机是其一个重要分支。介绍了几种具有代表性的高空长航时无人机,概述其特点、用途,探讨了其发展趋势与关键技术。

关键词 无人机 长航时无人机 高空长航时无人机

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高空长航时无人机编队协同侦察任务规划 被引量：5

9

作者 鲍学良 梁伟 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第7期147-150,154,共5页

针对高空长航时无人机侦察任务规划特点,分析了高空长航时无人机执行侦察任务过程中的飞行航线约束和通信条件约束,以最小化无人机总飞行航程和最终编队飞行时间为优化目标,建立无人机编队协同侦察任务规划问题模型。同以往的通用侦察... 针对高空长航时无人机侦察任务规划特点,分析了高空长航时无人机执行侦察任务过程中的飞行航线约束和通信条件约束,以最小化无人机总飞行航程和最终编队飞行时间为优化目标,建立无人机编队协同侦察任务规划问题模型。同以往的通用侦察任务模型相比,该模型突出考虑了高空长航时无人机执行侦察任务过程的特点。以基本粒子群算法为基础,通过粒子群离散化和结合遗传算法进行改进,使其适用于求解复杂组合优化问题。仿真结果验证了算法求解复杂任务规划问题的有效性。 展开更多

关键词 高空长航时无人机 侦察 任务规划

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临近空间飞艇艇库外约束及稳定性分析 被引量：1

10

作者 张泰华 姜鲁华 +1 位作者 张冬辉 王立祥 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期72-80,共9页

临近空间飞艇在发放前通常停放在艇库内,一旦离开艇库就不可避免地受到艇库外天气,尤其地面风的影响,不仅影响飞艇发放操作的快捷和安全,而且还事关飞行试验的成败。文章建立了大型飞艇在地面受两侧约束时的力学模型,采用动力学方法,分... 临近空间飞艇在发放前通常停放在艇库内,一旦离开艇库就不可避免地受到艇库外天气,尤其地面风的影响,不仅影响飞艇发放操作的快捷和安全,而且还事关飞行试验的成败。文章建立了大型飞艇在地面受两侧约束时的力学模型,采用动力学方法,分析了受到地面风作用时飞艇的姿态和约束拉力的变化,得到地面风起时和风速稳定后的解析解,评估了飞艇受到地面风作用时的稳定性和安全性。通过分析得到在两侧约束条件下飞艇对正向风和侧风的承受极限,为临近空间飞艇采用两侧约束方式的可行性提供了判据,也为今后发展临近空间飞艇发放技术提供借鉴。 展开更多

关键词 临近空间飞艇 高空长航时演示验证飞艇 约束力 稳定性分析 发放技术

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弹性飞机起落架优化设计 被引量：4

11

作者 史友进 张曾錩 《航空制造技术》 2006年第1期87-90,共4页

以弹性飞机的三质量块等效模型、油气缓冲器速率平方油孔阻力模型、幂函数轮胎力模型进行弹性飞机着陆动力学模拟,将动力学模拟与优化算法耦联,实现了弹性飞机起落架的优化设计。

关键词 高空长航时无人机 起落架 优化设计 优化算法

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某型涡扇发动机润滑系统高空适应性改进设计 被引量：5

12

作者 王灵锋 郭迎清 张效伟 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第12期1-3,共3页

某新型高空长航时无人机动力装置是在国产某涡扇发动机的基础上改进设计的。为了解决其润滑系统高空适应性问题,这里利用原型机润滑系统主要元件(滑油泵、燃滑油散热器等)和整机地面实验数据,结合理论分析与计算,建立了润滑系统的供油... 某新型高空长航时无人机动力装置是在国产某涡扇发动机的基础上改进设计的。为了解决其润滑系统高空适应性问题,这里利用原型机润滑系统主要元件(滑油泵、燃滑油散热器等)和整机地面实验数据,结合理论分析与计算,建立了润滑系统的供油系统和冷却系统的数学模型,对原型机润滑系统进行了详细全面的计算和分析。在此基础上,提出了润滑系统适应高空性能的改进设计方案,即在保持流量基本不变的情况下降低滑油泵转速,在气路上增设高空活门。 展开更多

关键词 高空长航时无人机 润滑系统 高空适应性

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长航时无人机关键技术研究进展 被引量：32

13

作者 向锦武 阚梓 +3 位作者 邵浩原 李华东 董鑫 李道春 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期57-77,共21页

为研究长航时无人机发展趋势及面临的技术难题,对长航时无人机的发展现状及关键技术进行了分析与总结.长航时无人机留空时间长,作业覆盖区域广,在高空巡航作业时受天气和大气上下对流的影响小,具备广阔的应用前景.首先以常规动力和新能... 为研究长航时无人机发展趋势及面临的技术难题,对长航时无人机的发展现状及关键技术进行了分析与总结.长航时无人机留空时间长,作业覆盖区域广,在高空巡航作业时受天气和大气上下对流的影响小,具备广阔的应用前景.首先以常规动力和新能源动力分类,总结了当前国内外长航时无人机的主要型号,回顾了长航时无人机的发展历程.然后,根据长航时无人机高升力、高升阻比和缓失速气动需求,复合材料大展弦比机翼大柔性特征以及长航时无人机任务环境复杂等特点,总结了长航时无人机发展过程中亟需解决的关键技术难题,包括高效气动综合设计技术、大展弦比机翼气动弹性分析和主动控制技术、复合材料气动弹性剪裁技术、柔性飞行动力学建模和控制技术以及无人机自主导航技术等.最后,结合国外长航时无人机的发展特点,提出了我国长航时无人机的发展建议.研究表明:常规动力中空长航时无人机得到了比较广泛的应用,但新能源动力长航时无人机多数还处于研究样机研制阶段.续航时间在一周以上的"超长航时"无人机技术成为各航空强国关注的焦点.长航时无人机系统的智能化、协同化和网络安全是未来发展的主要方向. 展开更多

关键词 长航时无人机 气动优化设计 大展弦比复合材料机翼 非线性气动弹性 主动控制技术 飞行轨迹控制 自主导航

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菱形连翼布局俯仰力矩非线性特性数值分析 被引量：6

14

作者 孙俊磊 王和平 +1 位作者 周洲 汪子义 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期1567-1576,共10页

采用数值模拟和理论分析相结合的方法,对高空长航时(HALE)菱形连翼布局无人机(UAV)的俯仰力矩非线性特性进行了研究。研究结果显示菱形连翼布局飞机具有2个明显的俯仰力矩非线性区域并存在上仰现象。通过采用湍动能来表示后翼受前翼尾... 采用数值模拟和理论分析相结合的方法,对高空长航时(HALE)菱形连翼布局无人机(UAV)的俯仰力矩非线性特性进行了研究。研究结果显示菱形连翼布局飞机具有2个明显的俯仰力矩非线性区域并存在上仰现象。通过采用湍动能来表示后翼受前翼尾流直接扫掠而导致的流场结构改变的强度和影响范围来解释其中一个俯仰力矩非线性区域出现的原因。通过分析前后翼流场分离的特性来解释出现另一个俯仰力矩非线性区域和力矩上仰的原因。研究了总体布局参数变化对菱形连翼布局无人机俯仰力矩特性的影响,结果显示通过调整总体布局参数可以有效地缓解俯仰力矩特性曲线非线性对飞行性能带来的影响。 展开更多

关键词 高空长航时(hale) 菱形连翼布局 数值模拟 俯仰力矩特性 总体参数

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高空长航时无人机综合热能管理的构型分析 被引量：3

15

作者 马慧才 刘毅玲 党晓民 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第S01期417-424,共8页

高空长航时无人机机载机电系统中,有供电、燃油、液压和环境控制系统等独立分系统,在热量的需求和使用上,它们又是相互紧密关联的。根据现有技术,提出了一种无人机的综合热能管理构型,针对该构型进行系统参数匹配计算,并对关键产品——... 高空长航时无人机机载机电系统中,有供电、燃油、液压和环境控制系统等独立分系统,在热量的需求和使用上,它们又是相互紧密关联的。根据现有技术,提出了一种无人机的综合热能管理构型,针对该构型进行系统参数匹配计算,并对关键产品——热交换器、回热器、冷凝器、压气机、涡轮进行部件级的初步设计和仿真建模,得到可工程化的结构参数,并在Flowmaster仿真平台上完成两轮升压式制冷/液冷一体化系统仿真,仿真结果与设计目标匹配良好,用于将空气循环制冷系统与液冷系统热量交换的空-液热交换器,将不同使用工况下不同系统的富裕制冷量进行综合利用,得到综合热能管理可以减少飞机代偿损失的依据,体现出综合热能管理构型在节能方面的优越性。 展开更多

关键词 高空长航时无人机 热能管理 压缩机 涡轮 模型 计算机模拟

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基于广义能量法的充气式快速部署无人机翼载荷设计分析 被引量：1

16

作者 廖俊 陈铮 +3 位作者 王宁 罗世彬 凌霖雨 李珺 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3461-3469,共9页

为完成充气式快速部署太阳能无人机总体设计,首先,考虑箭载发射或机载投放等快速部署方式对无人机尺寸和质量的限制,从飞行器翼载荷可行域的角度出发,基于广义能量法,建立了充气式太阳能飞行器能源动力模型、全天及夜晚能量平衡下的翼... 为完成充气式快速部署太阳能无人机总体设计,首先,考虑箭载发射或机载投放等快速部署方式对无人机尺寸和质量的限制,从飞行器翼载荷可行域的角度出发,基于广义能量法,建立了充气式太阳能飞行器能源动力模型、全天及夜晚能量平衡下的翼载荷边界模型;其次,研究了光伏电池转换效率及铺装率、储能电池能量密度及功率因子等参数对其翼载荷可行域的影响,分析了各参数间的耦合关系;最后,对比了常规、充气式太阳能飞行器翼载荷可行域。研究结果表明:充气式太阳能无人机翼载荷可行域受光伏电池转换效率、储能电池能量密度及功率因子的影响较大,光伏电池的铺装率对翼载荷可行域的影响较小;在不同翼型下,充气式太阳能无人机的翼载荷可行域明显大于常规太阳能无人机的翼载荷可行域,且充气式太阳能无人机最大飞行高度明显比常规太阳能无人机的大。 展开更多

关键词 充气式太阳能飞行器 高空长航时 广义能量法 翼载荷可行域 总体参数

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模块化低空长航时无人机的设计与实现 被引量：7

17

作者 华厚强 《电子测量技术》 北大核心 2021年第9期13-21,共9页

将无人机用于航空摄影测量和数字低空遥感,具有作业成本低、高效灵活和适用范围广等特点。通过选择有较好降阻、减重、增大强度的机身和主翼,计算出等功率情况下上升、起飞、巡航段最优配比的电机和螺旋桨,优先选择动力与安全性较高的... 将无人机用于航空摄影测量和数字低空遥感,具有作业成本低、高效灵活和适用范围广等特点。通过选择有较好降阻、减重、增大强度的机身和主翼,计算出等功率情况下上升、起飞、巡航段最优配比的电机和螺旋桨,优先选择动力与安全性较高的金属舵机作为伺服器,慎重筛选电子调速器、起落架、飞控、图传发射机、地面接收机等部件,集成设计出一款较优化的模块化低空长航时无人机。为了减轻飞行平台重量、提高载重、延长飞行时间和距离,进行了大量的重复实验以选型,并进行了各种基础功能的测试。相对于传统飞行平台,该无人机飞行平台具备长航时和飞行距离远的特点,还可以搭载微型单反、下挂投放舱、气象探测器等更多的装备,与卫星链接可以轻松上传拍摄图像,与地面站连接可以一键建模。该无人机可以在各种场地手抛起飞、降落,支持额外配件进行弹射、滑跑、垂直起降,可以滑降、伞降,在应急抗震救灾、国土资源调查监测、数字城市和重大工程建设等方面具有广阔应用前景。 展开更多

关键词 无人机 模块化 长航时 低空遥感 航空遥感

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基于“彩虹4”无人机海洋监测平台的设计与验证 被引量：5

18

作者 朱振宇 周乃恩 贺少帅 《海洋科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期122-134,共13页

针对海洋监测中轻小型无人机抗风能力差、大范围动态监测能力不足的问题,本文以彩虹-4型中空长航时无人机为平台进行了载荷安装、电气接口及电磁兼容性设计,实现了光电吊舱、对海雷达、AIS多任务载荷的优化集成,通过开展远距离无人机通... 针对海洋监测中轻小型无人机抗风能力差、大范围动态监测能力不足的问题,本文以彩虹-4型中空长航时无人机为平台进行了载荷安装、电气接口及电磁兼容性设计,实现了光电吊舱、对海雷达、AIS多任务载荷的优化集成,通过开展远距离无人机通信、载荷数据与位姿信息实时同步回传、数据处理等关键技术研究,形成了一套完整的海洋监测平台软硬件系统。最后经过长时间的地面测试并在海南三亚市东部海域开展远距离飞行试验,依据应用场景及作业的紧迫程度,探索了海岛礁成图等常规监测和海上船只目标应急监测应用模式,验证了平台设计指标,其中平台续航能力优于22h,作业通讯距离达到2 300 km,在无控条件下可见光、红外、SAR成像精度分别为15.35 m、21.09 m、6.30 m。结果表明,该平台能够满足海洋监测技术要求,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 中空长航时 无人机 海洋监测平台 多任务载荷 集成设计

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