【摘 要】
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随着当今世界全方位、高技术布局的战争发展,无人机作战技术已经成为各国竞相研究关注的热点。尤其在无人机空中发射领域,其有着快速性、灵活性、机动性和隐蔽性等优点,是未来空中战场最具前景的发展方向。但对于无人机空中发射技术至今还有许多难点尚未攻克,针对此状况,论文提出一种临近空间艇载无人机发射装置,并通过理论与仿真的结合进行设计研究。1.提出一种基于临近空间艇载无人机发射装置总体方案。通过已有的空中发射
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随着当今世界全方位、高技术布局的战争发展,无人机作战技术已经成为各国竞相研究关注的热点。尤其在无人机空中发射领域,其有着快速性、灵活性、机动性和隐蔽性等优点,是未来空中战场最具前景的发展方向。但对于无人机空中发射技术至今还有许多难点尚未攻克,针对此状况,论文提出一种临近空间艇载无人机发射装置,并通过理论与仿真的结合进行设计研究。1.提出一种基于临近空间艇载无人机发射装置总体方案。通过已有的空中发射方式特点比较,进而确定发射方式为下挂式,并对发射装置的总体布局、技术指标及飞行器参数进行选取,确定其无人机空中发射方案和发射装置的结构组成。并通过发射装置的性能要求对结构详细设计,得到临近空间艇载无人机发射装置的整体结构。2.以流体力学方程组为基础,非定长湍流数值模拟的方式下确定无人机所需要的流场解,并通过CFD软件对无人机模型进行仿真分析,得到无人机的气动参数特性曲线并分析。3.对临近空间艇载无人机发射过程的运动分析,通过拉格朗日理论对无人机发射过程及动滑轮组系统进行力学分析,得到无人机和牵引钢丝绳所需的拉力值。并详细介绍了无人机发射过程中各个阶段机构的运动状态和无人机位置。4.根据多体动力学理论,通过拉格朗日方法得出以笛卡尔广义为变量的动力学方程,并利用ADAMS软件对临近空间艇载无人机发射装置动力学仿真分析,得到无人机和动滑轮的运动学参数曲线。并控制系统中的独立变量,分析改变发射角大小对无人机和动滑轮的动力学特性的影响。5.根据临近空间艇载无人机发射装置的安全性及可行性,应用有限元分析方法,对飞艇与艇机连接架进行双向流-固耦分析,确保两者之间具有较好的流阻匹配特性。并针对发射托板结构,通过瞬态动力学分析得到受动载荷下的变形图,判断其最大变形量及发生的位置,校核其是否满足发射过程的要求;并通过有预应力的模态分析,得到固有频率和振型图,避免与发射无人机和飞艇发生共振现象,保证发射装置的可靠性。
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