氣動(dòng)參數(shù)對(duì)農(nóng)用電動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)續(xù)航性能的影響研究.pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)低空遙感技術(shù)的快速發(fā)展，目前在我國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，無(wú)人機(jī)作為農(nóng)情信息監(jiān)測(cè)以及相關(guān)數(shù)據(jù)采集的工具，發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，而電動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)由于其結(jié)構(gòu)布局簡(jiǎn)單、飛行效率高的優(yōu)點(diǎn)，也越來(lái)越多的被引入到農(nóng)業(yè)低空遙感領(lǐng)域，為現(xiàn)代化農(nóng)情信息的采集提供更為穩(wěn)定、精準(zhǔn)的載體平臺(tái)。本文主要通過(guò)CFD數(shù)值模擬和飛行試驗(yàn)驗(yàn)證相接合的方法，研究了后掠角和展弦比變化對(duì)農(nóng)用電動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)氣動(dòng)特性的影響，從而得到飛翼無(wú)人機(jī)的最佳總體參數(shù)組合，并以此來(lái)提高農(nóng)用電

2、動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)的巡航作業(yè)時(shí)間。本文的主要研究?jī)?nèi)容以及結(jié)論如下:
　　(1)論文選取航測(cè)作業(yè)人員使用比較廣泛的飛翼布局無(wú)人機(jī)作為研究對(duì)象，根據(jù)所研究農(nóng)用電動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)的飛行作業(yè)要求，確定出該農(nóng)用電動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)在正常巡航作業(yè)下展弦比以及后掠角的參數(shù)范圍，針對(duì)這兩個(gè)氣動(dòng)參數(shù)，設(shè)計(jì)出了25組飛翼布局無(wú)人機(jī)，并根據(jù)已知的翼型坐標(biāo)數(shù)據(jù)利用Catia軟件建立了翼型的二維模型，另外利用參數(shù)化建模的方法建立了25組不同布局飛翼無(wú)人機(jī)的三維模型。

3、>　　(2)通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)翼型N60氣動(dòng)特性的數(shù)值仿真計(jì)算驗(yàn)證了合理的網(wǎng)格劃分、適當(dāng)湍流模型的選取以及相關(guān)計(jì)算條件的設(shè)置，可以使Fluent仿真的外流場(chǎng)很好的模擬無(wú)人機(jī)的實(shí)際流場(chǎng)，計(jì)算得出的升組特性也有很好的準(zhǔn)確度。另外還通過(guò)空氣動(dòng)力學(xué)相似性原理得出了計(jì)算本文所研究無(wú)人機(jī)氣動(dòng)特性時(shí)需要的仿真參數(shù)狀態(tài)設(shè)置。
　　(3)對(duì)農(nóng)用電動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)翼型的氣動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，得出當(dāng)飛行速度為12m/s、巡航高度為100m時(shí)，翼型升阻比最大所

4、對(duì)應(yīng)的迎角為8°。由于翼型最大升阻比所對(duì)應(yīng)的迎角指示飛機(jī)的最佳巡航迎角，因此得出本文所研究飛翼無(wú)人機(jī)在同樣飛行作業(yè)狀態(tài)下的最佳巡航迎角為8°。
　　(4)利用Fluent軟件計(jì)算分析了25組不同氣動(dòng)參數(shù)組合飛翼無(wú)人機(jī)在巡航狀態(tài)下的升阻特性，通過(guò)比較發(fā)現(xiàn):在本文研究的范圍內(nèi)，展弦比一定的情況下，隨著后掠角的增加，無(wú)人機(jī)的升阻比先增加后減小，并且后掠角為30°時(shí)的無(wú)人機(jī)，其升阻比達(dá)到最大值;當(dāng)后掠角一定的情況下，本文研究的飛翼無(wú)人機(jī)，

5、其升阻比隨著無(wú)人機(jī)展弦比的增大而增加。
　　(5)結(jié)合電動(dòng)無(wú)人機(jī)航時(shí)的影響因素，最終得出:對(duì)于本文所設(shè)計(jì)的25組不同氣動(dòng)參數(shù)組合的無(wú)人機(jī)而言，當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)效率以及無(wú)人機(jī)重量一定的前提下，后掠角為30°、展弦比為3.0時(shí)的農(nóng)用電動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)，其正常巡航作業(yè)的續(xù)航時(shí)間以及飛行效率要優(yōu)于其他氣動(dòng)參數(shù)組合。
　　(6)根據(jù)農(nóng)用電動(dòng)飛翼無(wú)人機(jī)的巡航作業(yè)參數(shù)重新對(duì)無(wú)人機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)進(jìn)行選型以及樣機(jī)制作，并在動(dòng)力系統(tǒng)效率以及無(wú)人機(jī)