筒射串翼无人机展开动力学分析

摘要

对折叠串翼无人机发射展开过程的动力学分析是无人机总体设计和展开机构设计的关键.基于Newton-Euler方法建立描述串翼无人机展开的多刚体动力学模型.基于嵌套动网格方法计算机翼展开过程中的非定常气动特性,并与稳态气动参数进行比较.结合展开过程的气动特性变化和多刚体动力学模型,分析机翼展开速度和展开顺序对发射展开段弹道扰动的影响.仿真结果表明:机翼展开速度过快或者过慢都会对展开段弹道有较大扰动,当展开速度过快时惯性力起主要作用,当展开速度较慢时气动变化起主要作用;同时,前翼先展开、后翼后展开不利于初始发射段弹道的稳定,而前翼后展开、后翼先展开有利于初始发射段弹道的稳定;采用前后机翼同时展开且展开时间为0.20 s的展开方式能够满足尽量减小对弹道的扰动要求.