彈射折疊翼飛行機器人設計與分析.pdf

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

2、構輕量化設計難，可靠性低的問題，提出了折疊方案，采用了多片層疊式結構，實現(xiàn)了折疊翼展開的定位準確性，鎖定可靠性，展開快速性。應用Workbench軟件對飛行機器人整機進行了流體仿真分析，應用Fluent軟件模塊和FSI軟件模塊計算了飛行機器人在各飛行速度下的迎角和需用推力，分析了空氣動力與機翼的耦合受力情況，并提出了改進優(yōu)化方案。之后按照飛行機器人需求選定了電控系統(tǒng)元件。
　　研制了三種動力系統(tǒng)：常規(guī)動力系統(tǒng)，電機矢量動力系統(tǒng)，螺

3、旋槳矢量動力系統(tǒng)。確定了常規(guī)動力系統(tǒng)的電機和螺旋槳參數(shù)，并建模分析了其平飛性能和機動性能；建模分析了電機矢量動力系統(tǒng)，分析了其相較于常規(guī)動力系統(tǒng)對機動性能的改善，并設計制作了一種電機矢量推力機構；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實驗驗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，計算了彈射速度與彈射距離及彈性系數(shù)