飞翼式高空长航时无人机飞行品质特性研究

摘要

本文针对飞翼布局稳定性差的特点进行了增稳控制，取得了较好的效果。并在此基础上，给出了改进意见。主要工作有以下几点： (1) 利用飞行动力学基本原理，结合各种假设条件，对飞机的运动学方程和动力学方程进行推导和简化，建立飞翼式高空长航时无人机小扰动线化数学模型； (2) 根据其特征方程，求解特征方程系数和特征根。通过对其特征根的分析，获得纵向和横航向的各项飞行品质参数，结合品质规范，对无尾飞翼布局无人机和有尾飞翼布局无人机进行飞行品质研究。基于对飞机本体各项品质参数的分析，阐述飞翼布局自然飞机的飞行品质特性； (3) 针对飞翼布局稳定性差的特点，进行增稳控制分析；同时，对大展弦比飞翼布局无人机考虑气动弹性影响下的飞行品质特性进行了研究。 (4) 根据分析计算结果，对无尾/有尾飞翼布局和常规布局无人机的飞行品质进行了对比研究。

目录

文摘

英文文摘

西北工业大学学位论文知识产权声明书及原创性声明

第一章绪论

1.1无人飞机发展概述

1.2无人机的发展及其分类

1.3高空长航时无人机的特点与展望

1.4飞翼布局的发展历史及特点

1.5论文的主要工作

第二章高空长航时飞翼式无人机品质概述

2.1飞翼式布局无人机总体方案研究

2.2飞机飞行品质概述

2.3飞行品质研究方法与飞行品质规范

2.3.1飞行品质研究方法

2.3.2.飞机的分类及飞行任务阶段分类

2.4飞机的稳定性

2.4.1飞机的纵向稳定性

2.4.2飞机横航向稳定性

第三章飞行品质研究的理论基础

3.1飞行品质研究流程

3.2飞行力学简述

3.3坐标轴系

3.4飞机的动力学方程

3.4.1纵向运动学方程、特征方程及特征根分析

3.4.2横航向运动方程、特征方程及特征根分析

第四章飞翼布局飞机纵向飞行品质研究

4.1飞翼布局纵向静稳定性研究

4.2纵向动稳定性检验

4.2.1纵向动态飞行品质要求

4.2.2.有尾飞翼布局纵向动稳定性检查

4.2.3.无尾飞翼布局纵向动稳定性检查

4.3纵向控制增稳

4.4无尾飞翼随高度时的纵向品质分析

4.5无尾飞翼布局随质量变化时的飞行品质

第五章飞翼布局横航向飞行品质研究

5.1.横航向静稳定性导数

5.2.横航向阻尼导数和交叉导数检查

5.3横航向动稳定性检查

5.3.1横航向动态飞行品质要求

5.3.2有尾飞翼布局横航向动稳定性检查

5.3.3无尾飞翼布局横航向动稳定性检查

5.4横航向控制增稳

5.5无尾飞翼布局随高度变化时的横航向品质

5.6无尾飞翼布局随质量变化时的飞行品质

第六章.考虑气动弹性影响的大展弦比飞翼布局飞行品质研究

6.1飞翼布局气动弹性的定性分析

6.2气动弹性影响下的飞翼布局动稳定性研究

6.2.1气动弹性影响下的飞翼布局纵向动稳定性研究

6.2.2气动弹性影响下的飞翼布局横航向动稳定性研究

第七章多种布局无人机飞行品质研究

7.1飞翼式布局与常规布局纵向飞行品质研究

7.1.1.纵向静稳定性研究

7.1.2.纵向动稳定性研究

7.2飞翼布局与常规布局横航向飞行品质研究

7.2.1.横航向静稳定性研究

7.2.2.横航向动稳定性研究

7.3飞翼布局常规式无人机的特点

第八章结论与前景展望

8.1结论

8.2前景展望

主要符号

参考文献

致谢

硕士期间发表论文情况