可倾转双旋翼微型飞行器飞行力学模型研究

摘要

微型飞行器(MAV)非线性飞行力学模型研究是MAV设计中的一个重要环节。可倾转双旋翼微型飞行器的非常规气动布局和大飞行包线使得其空气动力学特性与常规飞行器有很大差异。以理论计算为基础,在MATLAB/Simulink环境下建立了双旋翼微型飞行器的飞行力学模型。在建模过程中,采用非定常叶素理论计算旋翼的气动力,采用升力线理论计算机翼、尾翼和机身的气动力。对于气动干扰的问题,则着重考虑了螺旋桨滑流对机翼的影响。最后计算了MAV在不同飞行模式下的飞行性能和配平结果。结果表明,在整个飞行包线中,升降舵有足够的操纵权限来进一步改变MAV的飞行状态,MAV可以悬停,以直升机模式低速前飞,而且能以飞机模式快速前飞。