非定常气动力对垂起固定翼无人机动力学的影响

论文摘要

由于垂起固定翼无人机结构复杂,无论是采用数值模拟得到其非定常气动力还是采用单刚体建模方法建立其动力学模型都较为困难。为了解决该问题,通过CFD数值模拟机翼翼型的迟滞环线,引入无人机俯仰运动所产生的迟滞效应,通过ONERA方程建立无人机垂起改平飞过程的非定常气动力模型,最终基于多体动力学,将无人机划分成机翼、机身、旋翼、舵面的多刚体系统,通过凯恩方程推导并建立无人机动力学模型,通过数值仿真可以发现:多体动力学的方法适用于这类结构复杂无人机的建模,引入机翼的迟滞环对无人机的俯仰运动起阻尼作用;引入非定常气动力与未引入非定常气动力相比垂起速度存在8%的差异,垂起改平飞过程结束时两者上升速度存在40%的差异。

论文目录

• 0 引 言
• 1 垂起固定翼无人机多刚体划分
• 2 机翼迟滞效应分析
•   2.1 无人机翼型迟滞环模拟
•   2.2 无人机机翼动导数求解
• 3 ONERA非线性气动力方程分析
• 4 机翼非定常动力学模型建立
•   4.1 机翼非定常气动力模型
•   4.2 机翼非定常力矩模型
• 5 垂起固定翼无人机动力学模型建立
• 6 数值仿真
•   6.1 俯仰运动仿真
•   6.2 垂起改平飞过渡阶段仿真
•   6.3 盘旋运动仿真
• 7 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 吴翰,王正平,周洲,王睿

关键词: 垂起固定翼无人机,迟滞环,方程,多体动力学,凯恩方程

来源: 航空兵器 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 西北工业大学航空学院,西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室

基金: 装备预研项目(41411020401),航空科学基金项目(2016ZA53002)

分类号: V279;V211

页码: 21-28

总页数: 8

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