涵道式垂直起降两栖飞行器原理设计与研究

摘要

既可以在地面上像汽车一样行驶又可以在空中飞行的地空两用飞行器是一种新型飞行器。平时它可作为汽车在路上行驶，以最大限度地节省能源；而在关键时候又可以在空中自由飞行，尽显其快捷方便的优势。涵道式垂直起降两栖飞行器作为两栖飞行器的一种，涵道式结构及飞行性能上独特的优势，使得涵道式垂直起降两栖飞行器在军用和民用等方面具有广泛的应用前景。它既涉及到总体结构设计及其复杂的机构学、运动学及空气动力学问题，也涉及到涵道螺旋桨和格栅翼设计与飞行稳定性及控制性问题，除此之外，还涉及到地面行驶系统设计等，牵涉到的知识非常广泛，是十分复杂的多学科问题。
　　 本文设计研究了一种涵道式的垂直起降两栖飞行器，在地面上行驶时，其涵道口的格栅翼闭合起来就是一辆车，由四轮轮毂电机驱动；当需要在空中飞行时，则由两个涵道螺旋桨提供升力，由两个推进涵道道螺旋桨提供前进动力，通过调节上下格栅翼的偏角实现空中车体运动的平衡。
　　 基于飞行器的飞行力学原理和飞行稳定性原理，并按照运动学、气动力、动力学相结合的动态分析方法，研究了涵道式飞行器样机的理论升力、推进涵道螺旋桨能产生的推进力。应用数值模拟仿真对飞行器进行了空气动力学分析，获得了涵道螺旋桨的升力特性、格栅翼的性能影响以及整个飞行器的操控特性，并确定了飞行参数、结构参数和动力参数。籍此，本文论证了该飞行器的可行性，为进一步研究提供了理论和实验依据。通过对原理验证模型的空中飞行特性与地面行驶性能实验，实验结果与理论分析、数值仿真结果基本一致。

目录

文摘

英文文摘

论文说明:图表目录

声明

第1章绪论

第2章总体结构与计算模型

第3章涵道螺旋桨特性研究及数值模拟计算

第4章格栅翼的特性及操控性分析

第5章地面行驶系统

第6章实验

第7章结论与展望

参考文献

致谢