● 摘要
目前,世界各国为了提升侦查及信息收集能力而争相研发高空长航时无人机。由于高空长航时无人机对飞机的气动,结构等性能要求较高,而连翼布局具有较低的诱导阻力,较好的机身机翼应力分布等较多优点而正好迎合了高空长航时无人机的要求。本文对一种以侦查预警为主要任务的连翼布局无人机进行了初步设计,分析计算了飞机的气动性能和飞行性能,可为我国今后进行连翼布局飞机设计提供一定参考。
本文首先通过反复的外形修改和气动性能验证计算对新连翼布局无人机的CAD三维模型进行了设计。然后通过CFD方法计算了新连翼布局无人机在不同迎角不同马赫数下的气动数据,之后对新连翼布局无人机纵向气动性能进行了分析,对其不同截面在不同迎角不同马赫数条件下的压力云图,速度云图,湍流动能云图及截面压强系数进行了分析,还对新连翼布局无人机和X47B无人机气动性能进行了比较。气动分析结果表明新连翼布局无人机具有较大的巡航升阻比,在中小迎角下具有较好的纵向力矩特性。最后,通过飞机总体设计的方法对新连翼布局无人机进行了初步设计,对其整个飞行剖面的部分飞行性能进行了初步计算。通过Breguet航程方程迭代和飞行性能计算分别得到的有效载荷和航程数值比较接近,表明本论文的设计方案能达到预期设计目标。
关键词:连翼布局,无人机,高空长航时,气动,CFD,飞行性能
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