题目：涵道飞行器的气动力测试系统研究

涵道风扇飞行器属于一种新型的无人飞行器。不同于传统的固定翼和旋翼飞行器，涵道风扇飞行器需要同时实现垂直起降方式和类似于固定翼的前飞或者说平飞方式。因此涵道风扇飞行器的设计过程中，最关键的是飞行器的结构设计与飞行控制设计。由于涵道风扇飞行器在国内的研究刚刚兴起，很多研究理论方法没有成熟，目前来看通过测试来优化飞行器的设计是一条可选的途径。本课题设计一套为涵道风扇飞行器测试用的测试系统，为涵道风扇飞行器的动力设计、气动布局设计及控制设计提供测试数据基础。主要研究内容及成果如下：1.设计出一种新型的四维力传感器结构：利用三个拉压力传感器和一个扭矩传感器通过力学解耦，计算出飞行器的升力、俯仰力矩、滚转力矩、偏航力矩四个维度的力和力矩；并通过ADMAS软件仿真，验证了该设计结构的合理性。解决了大多数间接输出型传感器有耦合误差的问题；2.设计了测试台的数据采集单元，并增加测量电动版的工作电压、电流、转速的信息。编写上位机控制软件，对数据进行分析、处理，并实时显示飞行器的当前飞行信息；3.分析了测试台的性能参数以及误差，对力学传感器进行了标定；4.通过实验验证测试台的可行性，同时针对涵道风扇飞行器的设计进行了相关的优化实验。为后续的飞行器优化设计提供了宝贵的试验数据及分析结论。