尾座式无人机续航时间估算模型

尾座式无人机续航时间估算模型

论文摘要

为研究尾座式无人机翼展长、翼根弦长、翼梢弦长、机翼后掠角、小翼翼梢长、小翼展长、小翼高、小翼后掠角、小翼厚度和小翼脚长等10个结构参数对无人机续航时间的影响,利用CATIA和ANSYS建立了尾座式无人机及其外流场的三维实体模型,采用SST k-ω模型在ANSYS CFX中模拟无人机在130种不同结构参数组合下的气动特性,利用方差分析确定气动系数的特征因子为翼展长、后掠角、小翼厚度和小翼脚长,建立了4个特征因子与气动系数的多元回归模型;结合质量系数方程,最终建立了结构参数与续航时间的关系模型,精度达0. 97。采用风洞试验的方法对数值模拟结果进行验证,测量4架样机在巡航状态下的气动系数,相对误差小于14%,数值模拟方法可靠。采用定高定点盘旋的方法进行样机试飞试验,对续航时间模型进行验证,连续记录不同剩余电量时的飞行时间,结果相对误差小于15%,模型可靠。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 材料与方法
  •   1.1 尾座式无人机结构及参数范围
  •     1.1.1 结构布局
  •     1.1.2 结构参数范围
  •   1.2 无人机外流场数值模拟方法
  •   1.3 结构参数与续航时间关系模型建立方法
  •     1.3.1 续航时间理论模型
  •     1.3.2 结构参数特征因子提取方法
  •     1.3.3 续航时间关系模型建立方法
  •   1.4 试验方案设计与试验验证
  •     1.4.1 结构参数试验设计
  •     1.4.2 验证方法
  •       1.4.2. 1 数值模拟结果验证方法
  •       1.4.2. 2 续航时间模型验证方法
  • 2 结果与分析
  •   2.1 尾座式无人机外流场气动特性
  •   2.2 续航时间关系模型建立
  •     2.2.1 质量系数特征因子
  •     2.2.2 气动系数特征因子
  •     2.2.3 气动系数关系模型
  •     2.2.4 续航时间关系模型
  •   2.3 试验结果验证
  •     2.3.1 风洞试验结果
  •     2.3.2 无人机试飞试验结果
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘文帅,姚小敏,师志强,淡煦珈,韩文霆

    关键词: 尾座式无人机,气动特性,垂直起降,续航时间

    来源: 农业机械学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 航空航天科学与工程

    单位: 西北农林科技大学机械与电子工程学院,农业农村部农业物联网重点实验室,固安县人民政府办公室,西北农林科技大学水土保持研究所

    基金: 国家重点研发计划项目(2017YFC0403203),自治区科技支疆项目(2016E02105),西北农林科技大学学科重点建设项目(2017-C03),陕西省水利科技项目(2017SLKJ-7)

    分类号: V279

    页码: 80-90

    总页数: 11

    文件大小: 789K

    下载量: 203

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