彈射折疊翼飛行機(jī)器人設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、當(dāng)前飛行機(jī)器人在軍事領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但是大型無人機(jī)對起飛方式要求高，對平民傷害性大等特點(diǎn)限制了其在城市戰(zhàn)爭，反恐戰(zhàn)爭的應(yīng)用。本文研究了一種彈射折疊翼飛行機(jī)器人及其彈射器，可以在崎嶇路面或狹窄空間內(nèi)起飛，以完成偵察，精確打擊等任務(wù)。
　　本文首先設(shè)計(jì)了折疊翼飛行機(jī)器人的結(jié)構(gòu)并選定了電控系統(tǒng)元件。根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定了飛行機(jī)器人的串列翼構(gòu)型及總體尺寸等參數(shù)，并參考計(jì)算得到的機(jī)翼需用升力系數(shù)，選定了機(jī)翼的翼型參數(shù)。針對輕型飛行機(jī)器人折疊機(jī)

2、構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)難，可靠性低的問題，提出了折疊方案，采用了多片層疊式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了折疊翼展開的定位準(zhǔn)確性，鎖定可靠性，展開快速性。應(yīng)用Workbench軟件對飛行機(jī)器人整機(jī)進(jìn)行了流體仿真分析，應(yīng)用Fluent軟件模塊和FSI軟件模塊計(jì)算了飛行機(jī)器人在各飛行速度下的迎角和需用推力，分析了空氣動(dòng)力與機(jī)翼的耦合受力情況，并提出了改進(jìn)優(yōu)化方案。之后按照飛行機(jī)器人需求選定了電控系統(tǒng)元件。
　　研制了三種動(dòng)力系統(tǒng)：常規(guī)動(dòng)力系統(tǒng)，電機(jī)矢量動(dòng)力系統(tǒng)，螺

3、旋槳矢量動(dòng)力系統(tǒng)。確定了常規(guī)動(dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)和螺旋槳參數(shù)，并建模分析了其平飛性能和機(jī)動(dòng)性能；建模分析了電機(jī)矢量動(dòng)力系統(tǒng)，分析了其相較于常規(guī)動(dòng)力系統(tǒng)對機(jī)動(dòng)性能的改善，并設(shè)計(jì)制作了一種電機(jī)矢量推力機(jī)構(gòu)；利用葉素理論，建模分析了螺旋槳矢量推力系統(tǒng)螺旋槳的推力和力矩，并利用搭建的六維力測試平臺(tái)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其推力大小不變的情況下提供控制力矩的可行性。
　　然后研制了彈力式彈射器。從能量的角度建模分析了彈射過程，計(jì)算了彈射速度與彈射距離及彈性系數(shù)