飞翼布局无人机族总体参数优化方法

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:tiankuangfeng
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飞翼布局无人机在气动效率和隐身性能上具有明显优势。随着无人机技术的进步,具备多任务能力的无人机逐渐成为研究热点。但是不同任务需求所规定的任务剖面不一,单一机型通常难以兼顾各飞行任务下的最优性能。无人机族策略为实现多任务能力提供了一种解决方案。本文研究对象是一种飞翼布局无人机族概念方案,包括打击和侦察任务的两个子机型,机身设计为通用平台,机翼设计为专用可替换模块。本文目的是为飞翼布局无人机族总体参数综合分析和优化提供一种有效的方法和工具,主要内容包括:
  1)针对飞翼布局无人机族的设计特点,研究了无人机族外形参数化方法,并通过CATIA二次开发实现了各机型在干净构型和操纵面偏转构型下的三维建模。采用快速数值方法(全速势方程和面元法)和工程方法相结合的气动分析方法,计算了各子机型的干净构型气动特性和起飞、巡航状态下配平构型的气动特性。
  2)在现有理论方法和模型的基础上,研究了适用于无人机的推进系统模型、重量分析模型、性能分析模型,通过多学科模块的集成,建立了总体方案的综合分析模型。
  3)研究了无人机族设计的优化方法,定义了单机型和飞机族的优化问题,采用了二级优化策略,设计了适用于无人机族的总体参数优化流程,并通过iSIGHT平台实现了优化过程。通过分析优化结果,研究了机身通用性约束带来的机身重量和部分性能的折衷。
  研究结果表明,本文方法能有效地对飞翼布局无人机族总体参数进行优化设计,优化计算结果合理。
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