无人搜救飞行器结构设计

四旋翼无人搜救飞行器合理的结构设计是飞行器稳定飞行的前提,飞行器性能的稳定取决于设计结构的优化程度。通过对四旋翼无人搜救飞行器结构的分析、建模、运算来设计四旋翼无人搜救飞行器的结构,使其性能更加稳定可靠。     

低雷诺数下的飞机机翼结构设计及优化

低雷诺数对翼型效率等方面的影响较大,影响微小型飞机的运行质量,因此,选择机型和设计机翼,是飞机结构设计中的重要部分,飞机的机翼结构直接影响气动性能,其结构设计必须保证合理性。当下设计高性能的飞行器,一般以基础翼型为基础进气动等方面的优化改造,以使飞行器获得更好的飞行性能,能更好的被应用到所要求的场景中。基于此,本文首先对机翼设计的参数及设计方法进行描述和分析,然后从多方面探讨低雷诺数下的飞机机翼结构优化设计的方法,以期为相关工程人员提供有效参考。     

一种视频监控用系留型四旋翼无人飞行器的结构设计

多旋翼无人飞行器容易实现自由起降,机动性好,在军民两用方面有着非常广泛的应用价值。通过分析四旋翼飞行器的飞行原理,文中给出了一种视频监控用系留型四旋翼无人飞行器的结构设计方案。重点阐述了该结构的系统功能与组成、材料的选择及收放式起落架设计。建立有限元模型对该结构在风载荷、旋翼升力及降落冲击工况下的强度进行计算,并根据有限元计算结果对结构进行了优化。结果表明,该结构设计满足技术指标要求。     

基于CFD方法的垂直起降飞行器气动设计与分析

设计了一种复合式动力布局的垂直起降(vertical takeoff and landing, VTOL)飞行器，该飞行器采用无尾三角翼气动布局，静稳定设计，在其处于固定翼模式的情况下，使用CFD方法，基于Standard k-ε湍流模型对其进行了仿真分析。获得了在一定范围的迎角下飞行器的气动参数曲线以及升阻力情况，为该飞行器结构设计及控制系统设计提供了依据。仿真结果表明，该飞行器具有较小的阻力系数，且在最大升阻比附近的动态范围较宽，尤其适合高速飞行的场合。俯仰力矩几乎为0,无需平尾配平俯仰力矩，降低了控制系统的设计难度。飞行器整体设计布局合理，气动效率较高。     

自旋飞行器IMU隔离的装置设计及其解旋性能

针对某小型自旋飞行器为适应惯性测量单元(IMU)量程,通过隔离装置将IMU与飞行器进行隔离的特殊要求,设计了 一款适用于中低速自旋飞行器的轻、快、稳、准的小型隔离装置.根据设计要求、使用环境和飞行器IMU测量原理,对隔离装置进行了结构设计;建立了隔离装置机电系统的数学模型,对其动态性能进行理论分析和控制器校正设计,并通过专门设计的实验平台对隔离装置的解旋性能进行试验研究,整定了控制参数,得到以下结论:隔离装置的转速误差率均低于设计要求的1％,解旋效果较好,控制精度较高,速度发生突变时系统响应速度较快.论述对深入研究自旋飞行器隔离装置解旋结构提供了新的思路,具有较高的工程应用价值.     

吸气式飞行器增压系统结构优化设计研究

吸气动力式飞行器由于发动机进气道、燃烧室等结构贯穿大半飞行器,相比火箭等传统飞行器,装载其上的设备和系统面临更多结构限制,在系统结构优化设计过程中需要考虑和克服所有限制因素,达到工艺性好、占用空间少、安装简单的综合方案.该文针对增压系统提出了一种同时考虑系统级和元件级结构设计的优化设计方法.实例表明该方法为吸气式飞行器...     

一种新型串列式双旋翼飞行器

提出了一种新型串列式双旋翼飞行器。该飞行器采用上下串列螺旋桨设计,其中的一个螺旋桨固定,而另外一个螺旋桨可以摆动,以调整飞行器飞行姿态,达到控制飞行器飞行及保证稳定的目的。分析了国际上类似飞行器的发展概况及其特点,介绍了串列式双旋翼飞行器的机械结构设计方案。对飞行器的姿态控制问题进行了相应的理论分析,建立了动力学模型,并针对模型的特点改写了开源飞控APM。通过对控制系统及实际机械结构的试验,验证了方案的可行性。     

某飞行器包装箱计算分析

某飞行器包装箱结构设计需要开展不同工况下的强度和变形数值分析,验证结构设计的合理性。文中针对某飞行器包装箱的几何模型,利用Hypermesh软件对包装箱的各个组件进行了有限元结构化实体网格划分,根据包装箱非运动状态承载和吊装状态承载两种工况条件,在商业有限元软件ABAQUS中完成载荷条件和边界条件的施加,计算包装箱强度和变形的强弱位置,对包装箱设计具有参考意义。     

虚拟装配技术在飞行器结构设计中应用研究

通过分析飞行器结构装配的特点和难点,在分析虚拟装配的特征和关键的基础上,引入虚拟装配方法,对复杂飞行器结构设计中的虚拟装配实施方案进行探讨和应用,并作出与装配相关的工程决策,可以有效地提高产品装配质量和速度,能够有效地减少设计过程中由于装配而导致的设计反复。     

机翼中小尺度主动变形研究进展及关键技术

变形机翼能够根据飞行工况的变化,主动调节自身形状以改善飞行器任务适应性,是未来飞行器设计的研究前沿与热点.阐述国内外机翼中小尺度主动变形技术的研究进展,围绕机翼设计中柔顺变形能力与气动承载能力间冲突,对现阶段变翼型弯度、变厚度和扭转变形机翼中的机械变形结构设计方案进行重点分析探讨.对变形机翼设计中变形蒙皮、轻质高输出驱...     

一体化热防护结构防热特性研究

针对高超声速飞行器热防护性能不足的问题,对大面积防热区域提出一体化热防护结构设计方案,通过建立热传递有限元模型,对一体化热防护结构进行热传递分析。结果表明,一体化热防护结构具有良好的防热性能。采用最优拉丁超立方方法对结构设计参数进行试验设计,分析结构设计参数对热防护性能的敏感度,为一体化热防护结构的设计提供依据。     

微扑翼飞行器总体设计及实验

提出了适合工程实际的微扑翼飞行器的设计方法.利用几何相似原理,拟合了以翼展为基本参数的仿生公式,并确定了飞行参数、结构参数和动力参数.根据初步的仿生设计结果,进行传动结构、翅翼尾翼等总体结构设计,并按照运动学分析、气动力分析、动力学分析相结合的动态分析方法研究了扑翼样机理论上产生的升力.与风洞实验结果比较表明,平均升力误差为0.61 g,基本满足设计要求,为微扑翼飞行器的研制提供了理论和实验依据.     

基于瞬态冲击的高温阀开关组件结构设计

控制系统作为飞行器的中枢系统,结构设计的好坏直接影响到飞行器的整机性能。根据某飞行器控制系统高温阀开关组件产品任务书规定的冲击量级,利用ANSYS Workbench瞬态动力学分析模块对开关组件进行瞬态冲击动力学仿真,结合产品轴向空间尺寸限制,确定合理的结构设计尺寸。     

混合动力多旋翼无人飞行器设计与气动特性研究

根据多旋翼无人飞行器油电混合动力系统的特点,为油电混合动力系统提出一种多旋翼无人飞行器,对提出的多旋翼无人飞行器进行结构设计,并利用FLUENT软件对所设计的多旋翼无人飞行器结构布局进行气动计算和分析。计算结果显示所设计的油电混合动力多旋翼无人飞行器结构之间存在气动干扰,随着气桨转速增大,气动干扰增强,总装产生总气动拉力会比气桨单独工作时产生的拉力要小,过高的螺旋桨转速会严重降低总体的气动拉力,因此螺旋桨转速必须加以限制。     

中国空间科学学会空间机械专业委员会简介

中国空间科学学会空间机械专业委员会于一九八一年三月成立。目前全国已有三十个单位的同志参加了专业委员会的活动。空间机械专业委员会的参加人员,包括下述五个专业分组的科技人员、教师、科技管理干部。一、结构理论: 包括空间探测器、飞行器机械结构设计理论,利用电子计算机进行优化设     

飞行器变形翼研究现状与展望

传统固定构型机翼因其气动外形难以满足飞行器日益增长的性能要求,因此飞行器变形翼研究得到广泛的关注,已成为当前国际航空航天领域的研究热点,是飞行器实现大空域、宽速域的关键技术,其发展趋势是多维度、大变形、高刚度、轻量化等。近年来,科研人员设计出多种形式的变形翼,如变弦长、变后掠、变展长、展向变弯曲、弦向变弯曲、翼型变厚度等。根据翼面内变形和翼面外变形对变形翼进行分类,详细阐述变形翼的研究现状。分析飞行器变形翼研究发展趋势,包括多维度变形机构与大承载连续光滑变形蒙皮结构设计、高效能驱动器及分布式驱动技术、变形翼机构-蒙皮-驱动一体化设计与优化、融合环境的变形翼设计与验证等关键技术,为飞行器变形翼研究提供借鉴与参考。     

建筑结构的设计

结合现阶段的结构设计 ,论述了本人对结构设计的理解和看法。对机算和手算、概率极限状态设计法和主动设计法的优劣、异同进行比较 ,希望对设计人员起到抛砖引玉的作用。     

受生物启发的扑翼飞行器弹跳机构概念设计

针对扑翼飞行器自主起降能力缺失、严重影响其适用场景的问题，开展了仿生弹跳机构设计研究。对鸟类跳跃起飞过程中典型的运动状态进行分析，结合其各阶段的后肢骨骼结构、重心、力、速度等运动变化规律，对扑翼飞行器弹跳起飞动态过程进行了设计。基于鸟腿的骨骼解剖学结构，设计了闭链齿轮-五杆仿鸟腿弹跳机构，并基于D-H法推导出弹跳机构运动学方程，利用拉格朗日方程建立了弹跳机构起跳阶段的动力学方程。对弹跳机构进行了详细结构设计，采用ADAMS对简化的弹跳模型进行了仿真分析。仿真结果显示，借助该仿生弹跳机构，扑翼飞行器系统质心速度达到8.4 m/s，大于“信鸽”飞行器起飞所需的速度7.9 m/s，具备弹跳起飞的可能性。     

一种新型四轴飞行器的设计和结构分析

在分析当前飞行器现状的基础上,提出了一种新型的四轴飞行器。该飞行器主要由伸展机构、倾斜旋翼机构和旋翼组成。通过连杆机构实现机翼伸展与着陆支撑的转换;采用电磁离合器、摩擦接触轮、涡轮蜗杆结构、齿轮组合以及四杆机构的配合实现了侧旋翼转换方向的动作。最后的飞行性能分析和运动仿真结果表明该飞行器结构设计合理、可靠,为四轴飞行器提供了一种切实可行的有效方案。     

用于扑翼飞行器气动力测试的三维力传感器研究与实验

气动力测试对验证扑翼飞行器的设计方法和优化改进飞行器重要系统特征参数起着重要的作用。介绍了一种新研制的结构简单、低成本、高性能的三维力传感器,用于扑翼机气动力测试系统,重点介绍了三维力传感器的设计和标定方法。首先,通过弹性机构的微变运动学建模验证了结构设计的可行性;然后,对传感器进行解耦标定实验,得到传感器的非线性误差小于1.19%,耦合误差小于3.21%,灵敏度大于1.1 V/N;最后,通过对一款小型扑翼飞行器的气动力进行测试,获得了扑翼机主翼气动力随影响参数变化的定量评价数据,为扑翼机实现室内和室外的机动灵巧飞行,提供了有效帮助。