贮气瓶供气无人机弹射器弹射过程的研究

摘要

近年来，随着科技和军事装备技术的发展，无人机不仅应用于军事领域，而且在民用领域的应用也日渐增多，如:国土资源调查、应急救灾、深林防火监测、环境监测等方面都要用到无人机及其发射技术。无人机应用越来越广泛，也使得无人机发射技术不断更新，新型的无人机弹射器的研发日趋重要。本文研究的是一种贮气瓶供气无人机弹射器。
　　 作者在调研了国内外无人机弹射器研究发展现状的基础上，分析了目前各种弹射器的特点，提出了贮气瓶供气无人机弹射器系统的具体工作方案。并以贮气瓶供气无人机弹射器系统为研究对象，建立了该系统的理论研究模型，根据经典物理学原理和气阻网络的特点建立了该系统的数学模型。借助四阶龙格库塔算法和matlab工具，编制了该系统弹射过程理论仿真模型。并验证理了理论分析模型的正确性。作者以该理论模型为依据，对贮气瓶供气无人机弹射器系统进行了大量的仿真工作，重点分析了影响系统工作性能的因素，并得到了一些有益的结论。
　　 研究结果表明，用经典物理学原理对系统进行数学建模是可行的，得到的仿真模型能够正确的描述系统的弹射工作状态。对贮气瓶供气无人机弹射器弹射工作性能影响显著的因素是贮气瓶的充气压力、贮气瓶的容积、弹射气缸的缸径。得到以下几点有益结论，为弹射器后续研发奠定了理论基础，
　　 (1)对于具有大容性元、大惯性元的贮气瓶供气无人机弹射器系统进行研究，建立系统的数学模型、对系统进行仿真是必要的。
　　 (2)弹射器的性能随着贮气瓶充气压力、贮气瓶容积、弹射气缸的缸径的增大而增强。
　　 (3)气动系统中，阻尼孔对系统性能的影响显著。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的背景

1．1．1 无人机概况

1．1．2 弹射器的应用和发展

1．2 国内外弹射器的研究现状

1．2．1 国外对弹射器的研究

1．2．2 国内对弹射器的研究

1．3 本章小结

2 课题的分析

2．1 课题的提出

2．2 课题的研究方案

2．3 课题的研究内容和意义

2．3．1 课题的研究内容

2．3．2 课题研究的意义

2．4 课题的关键技术问题

2．4．1 课题的特点

2．4．2 课题的关键技术问题

2．5 课题的研究方法和技术路线

2．5．1 课题的研究方法

2．5．2 课题的技术路线

2．6 本章小结

3 贮气瓶供气无人机弹射器的理论分析模型

3．1 贮气瓶供气无人机弹射器的研究系统确定

3．1．1 影响弹射器性能因素分析

3．1．2 理论分析与研究系统的确定

3．2 贮气瓶供气无人机弹射器的数学模型

3．2．1 系统的基础理论分析

3．2．2 建立系统的数学模型

3．3 贮气瓶供气无人机弹射器的仿真模型

3．3．1 仿真算法的选择

3．3．2 状态变量初值的确定

3．3．3 确定各个参量值

3．3．4 约束条件的确定

3．3．5 仿真程序的编制

3．4 贮气瓶供气无人机弹射器仿真模型的验证

3．4．1 仿真模型的验证分析

3．4．2 仿真模型的验证

3．5 本章小结

4 弹射器弹射过程中关键元件参数对系统性能影响的研究

4．1 弹射器弹射过程中主要工作参数变化分析

4．2 关键元件参数对系统弹射过程中工作性能影响的研究

4．2．1 贮气瓶容积对系统性能的影响

4．2．2 贮气瓶充气压力对系统性能的影响

4．2．3 电磁换向阀对系统性能的影响

4．2．4 高速气缸主要参数对系统性能的影响

4．3 气动系统阻尼网络对系统弹射过程工作性能影响研究

4．3．1 气动系统阻尼网络简介

4．3．2 不同阻尼网络形式对系统性能的影响

4．3．3 贮气瓶供气无人机弹射器中阻尼孔对系统性能的影响

4．4 本章小结

5 总结和展望

5．1 全文总结

5．2 展望

参考文献

致谢

个人简历 攻读学术学位期间成果