无人机重力投放展开过程研究

摘要

空基重力投放类无人机由于发射平台的空间限制,投放前需要将机翼进行收拢。在机翼收拢投放的过程中,无人机的动力学模型会呈现多刚体、多自由度特点,无人机的气动特性相对于巡航阶段也有较大差距,传统的飞行器动力学建模方法不再适用。建立了基于拉格朗日方程的空基重力投放无人机多体动力学模型,针对无人机展开过程的气动力变化,引入机翼与机身之间夹角为新变量,建立了无人机展开阶段的非线性气动模型,并通过与软件计算结果的对比验证了气动模型的可靠性。基于所得气动模型及动力学模型,对无人机展开过程的动力学响应进行仿真,并对比了无人机在相同控制指令下展开过程对无人机后续拉起阶段的影响,对重力投放的动力学和运动学特性进行了研究与探索。将仿真结果与试验数据进行对比,说明所建立的多体动力学模型能够准确描述无人机在投放展开及后续改出阶段的动态响应,可为从事相关型号的设计、试验和使用的技术人员提供参考。