● 摘要
复合变形飞行器是一种综合了高空长航时无人机和高空飞艇特点、机身形状可以变化的新概念无人飞行平台,其在未来军事和民用上均有广泛的应用前景。本文的工作重点为复合变形飞行器方案设计,涉及到了总体、气动、稳定性、飞行性能和结构等多个学科,具体工作如下:确定了飞行器布局方案,提出了基本变形原理,着重建立了能源与动力系统方案的计算模型,完成了主要总体参数的确定。基于数值模拟计算方法,对机身、机翼及全机的气动特性进行计算与分析,得到了不同长径比机身、不同展弦比机翼的气动特性变化规律和全机的气动特性曲线,阐述了复合变形飞行器在气动设计上的实用规律。基于工程估算的方法,对全机三轴飞行静稳定性导数进行了估算。基于复合变形飞行器线性化的六自由度动力学方程,分析了不同飞行速度和不同质心位置对复合变形飞行器模态特性的影响,对飞行器受到小扰动后的动态响应过程进行了仿真。计算结果显示,复合变形飞行器满足静稳定性要求,同时也是动稳定的。对复合变形飞行器的基本飞行性能进行了分析和计算,得到了飞行包线图、上升和下滑性能曲线图。以空间桁架结构为基础,完成了全机结构总体综合布置及全机传力分析,对机翼、尾翼、机身及变形结构进行了初步结构方案设计。
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