飞翼布局

摘要： 研究可伸缩腹部襟翼对飞翼布局飞行器的增升作用,可以分析其对飞行器气动力的影响规律。以某飞翼布局飞行器为初始外形,利用数值模拟方法针对可伸缩腹部襟翼伸展时的缝隙分布进行选型;在此基础上,分析腹部襟翼不同收起状态的全机气动力特性。结果表明:可伸缩腹部襟翼完全伸展时,山字形舵片之间的缝隙能够有效减轻其后方的气流分离,增强增升效果,并且当缝隙宽度和山字形舵片宽度一致时,增升效果最好;在可伸缩腹部襟翼收起过程中,俯仰力矩系数随腹部襟翼高度改变呈准线性变化趋势,并且可伸缩腹部襟翼的增升效果优于相同高度的无缝隙腹部襟翼。

摘要： 飞翼布局飞行器内翼段前缘尖化可降低雷达回波的镜面反射强度,进而提升隐身性能。针对前缘尖化可能带来的气动问题,本文对一种典型飞翼布局飞行器的流场和电磁散射特性开展了模拟仿真。以RANS方程作为控制方程,采用k-ωSST湍流模型求解,对全机气动性能进行了分析,并结合流场特征作出解释。采用多层快速多极子算法,在典型入射频率下对全机电磁散射特征开展仿真计算。结果表明,对飞翼布局飞行器内翼段开展前缘尖化修形,可有效缩减前向雷达散射截面(Radar cross section,RCS),增加突防能力,但可能会同时带来起降条件下失速迎角减小等问题。通过选取适当的前缘尖化范围,该情况可得到改善,从而具备工程化应用条件。

摘要： 采用流动控制技术产生类似机械舵面的控制能力是近些年的研究热点。以飞翼布局为研究对象,从二维翼型到三维机翼,通过CFD计算和低速风洞试验,开展了基于柯恩达效应的机翼后缘喷气环量控制研究,给出了参数影响规律和控制效果。结果表明:机翼后缘布置柯恩达型面和对应喷口,通过上表面喷口吹气产生类似机械舵面正偏的控制能力,下表面喷口吹气产生类似机械舵面负偏的控制能力;随着喷口的高度减小,环量控制能力逐渐增大;随喷气压比增加,环量控制能力先增大后减小;圆形的柯恩达型面相比椭圆形控制效果更佳;优化环量方案在Ma=0.2时产生的操纵能力不低于机械舵面,对应流量需求在0.05~0.07 kg/s左右。

摘要： 柔性飞行器(Flexible Flying Wing Aircraft,FFWA)因具有高升力系数、低阻力系数等优点而受到广泛关注。受到结构动力学和刚体动力学的耦合作用,飞行器容易发生弹性形变,给柔性飞行器的建模造成困难,也给控制系统的设计带来挑战。为此,针对飞翼布局柔性飞行器模型,研究了一种自适应输出反馈控制方法,并在飞翼布局柔性飞行器上进行仿真验证。首先,搭建飞翼布局柔性飞行器纵向动力学模型,并进行配平;然后,对非线性纵向动力学模型线性化得到线性飞行器模型;然后,设计包括基于观测器的基线设计和基于修正闭环参考模型的参数自适应在内的自适应输出反馈控制器,总体上保证了存在不确定参数时的稳定性和跟踪性能;最后,验证了输出反馈控制器在加入修正闭环参考模型时的优越性能。仿真结果表明,运用输出反馈控制能够很好地处理飞行器模型存在不确定参数的问题,并且加入修正闭环参考模型能够提高控制器的参数自适应性能。

摘要： 为兼顾飞翼布局飞行器的隐身性和气动操控性,提出了一种基于合成双射流的飞翼布局纵向气动控制技术,研究其对小后掠飞翼布局大攻角下的气动操控能力。采用数值模拟方法,分析了前缘阵列式合成双射流与不同攻角飞翼布局流场的相互作用,探究其对飞翼布局纵向气动特性的影响,最后对比了传统合成射流控制,突出了其优势。结果表明:前缘阵列式合成双射流可有效提高大攻角升力、减小阻力,增大升阻比,同时还会使俯仰力矩出现非线性变化,具备大攻角滚转姿态操控能力;合成双射流在前缘形成周期性涡结构,增强了边界层底部低速流体与主流的动量交换,提高了边界层抗逆压梯度的能力;攻角8°~10°时,合成双射流可完全抑制前缘分离,但攻角10°时,在靠近后缘处形成分离区,使升力略有减小;攻角12°时,合成双射流可推迟流动分离,分离线移动至机翼中段;攻角14°~16°时,合成双射流虽然仅可有效抑制靠近展向分离起始位置处的流动分离,但同时也增加了分离区内的流动能量,有效提高升力;攻角18°时,吸力面近乎完全分离,合成双射流虽未能有效抑制分离,但会使前缘吸力峰值回升,仍有增升、减阻的效果;与合成射流相比,合成双射流控制产生的气动变化量更大,更具应用潜力。

摘要： 飞翼布局无人机利用多组气动舵面产生所需要的控制力和力矩,属于典型的过驱动系统;多组操纵舵面赋予其较高冗余配置的同时也使舵面故障率成倍增加。对横航向静不稳定的飞翼无人机而言,操纵面故障带来的力矩失衡会严重影响飞行安全,故以升降、方向舵损伤故障为例,提出一种气动为主,矢量推力为辅的控制分配方法;利用二元矢量偏转机构产生矢量推力,补偿损伤执行机构舵效,释放舵面控制裕度,恢复飞机操纵性;在气动舵面损伤的故障下,实现无人机的稳定控制。

摘要： 采用数值模拟方法对宽速域(Ma为0.145~0.7)内飞翼布局采用后缘环量控制射流进行滚转控制开展系统研究,并与传统舵面控制构型进行对比。研究关注电磁隐身特性、滚转控制特性和相关流动机理,以及射流引气的综合影响。结果表明:随马赫数的增大,射流对边界层流动的夹带和阻滞效应减弱,滚转控制能力显著下降;但射流控制大幅提高了典型角域的电磁隐身特性,并且引气量少,推力损失小,控制效率因子(单位附加阻力系数产生的控制力矩系数)高。综合来看,后缘环量控制射流是一种极具潜力的飞翼布局滚转控制设备。

摘要： 为提升无尾飞翼布局飞机航向控制能力,以典型飞翼布局飞机模型为研究对象设计了翼尖可绕弦线方向偏转结构.基于FL-14风洞单自由度动态试验系统开展了静态和动导数试验,研究了飞翼布局飞机基本气动特性及翼尖偏转对全机气动特性的影响.结果表明:无尾飞翼布局飞机航向呈静不稳定,航向动稳定性极弱,航向增稳设计及控制很有必要;翼尖偏转有助于增强飞机的航向静、动稳定性,并很好地解决了传统阻力类舵面航向增稳时导致全机升阻比下降气动效率降低的问题;翼尖偏转能够有效改善飞翼布局飞机恶化的荷兰滚模态使之趋近于常规布局飞机模态,这有利于简化飞机横航向控制律设计方法.弯折翼尖结构具有舵面少、效率高的特点,是航向增稳的有效手段,具有应用价值.

摘要： 本文设计了一种基于光伏发电技术的野外救援无人机,主要从供电、控制、结构三个方面进行设计.整体采用飞翼布局,并在机翼后掠上表面铺设半柔性单晶太阳能电池板.机舱带有两块锂电池.在飞行过程中,太阳能电池板轮流给锂电池充电,锂电池轮流给设备供电.这种野外救援光伏无人机具有体积小、续航时间长、飞行灵活、携带方便等优点,具有良好的实用价值.

摘要： 针对飞翼无尾布局飞机开展了基础翼型研究.归纳了飞翼布局翼型的设计特点和研究进展,提炼了飞翼无尾布局复杂的气动设计需求,总结了其展向气动分布特点,根据不同分区提出了翼型气动设计要求,并建立了分区翼型设计模型,形成了飞翼布局分区翼型系列.由于传统翼型设计模型未能考虑横流效应,导致翼型设计结果应用到三维布局上不能达到理想效果,提出了"全局+局部"的翼型多学科设计方法,根据飞翼布局分区翼型气动设计要求,建立了基于分区翼型设计模型的高效代理模型全局优化设计与三维布局环境下多剖面翼型局部优化设计的多学科协同设计方法.这种"全局+局部"的设计方法能够快速实现满足飞翼布局分区多剖面、多种性能要求的翼型设计,有效提高了设计翼型的性能与设计效率.最后以类X47-B布局为例,进行了翼型系列设计,验证了该方法的可靠性.

摘要： 本文针对新一代飞翼布局无人机的设计要求,采用结合Kriging模型和组合并行加点准则的代理优化算法分别开展了飞翼布局内翼段翼型及全机巡航构型的气动/隐身综合优化设计方法研究.采用加权系数法将两目标优化转换成单一目标优化问题.以NACA65013翼型和某飞翼布局无人机全机巡航构型为基准外形,进行了多轮次优化设计.分别采用直接CST参数化方法和FFD参数化方法对内翼段翼型和全机巡航构型外形进行参数化,采用基于RANS方程的流场求解器和基于矩量法(MoM)的电磁场求解器对优化前后外形的气动性能、电磁隐身性能进行综合评估.结果表明:1)在满足厚度约束的情况下,最优内翼段翼型在设计状态下的阻力系数降低了29.78％,俯仰力矩得到精确控制,同时其前向±30°角域内的RCS均值下降了30.18％;2)在满足机体容积约束的情况下,全机巡航构型在优化设计后实现了巡航状态下的俯仰力矩自配平,同时巡航阻力系数降低了4.44％,前向±30°角域内的RCS均值降低了44.2％.通过的本文研究,验证了代理优化算法在飞行器复杂外形气动/隐身综合优化设计问题中的适用性.

摘要： 雷达散射截面是飞行器雷达隐身性能的一个重要指标.通过适用可行的电磁散射测量手段并结合测量系统具有的二维高分辨力成像能力,可以获得测试目标强散射点的位置分布和散射强度等信息.本文主要对某飞翼布局飞机模型进行了微波暗室测试,实验使用频率步进法得到目标的一维二维成像图.对实验结果进行了分析,为飞行器隐身设计技术提供参考依据.

摘要： 飞翼布局作为一种非常规气动布局是飞行器理想气动布局之一.本文以一种大型飞翼布局为研究对象,建立全机的三维有限元模型,并采用CFD/CSD耦合的分析技术对飞翼布局进行了静气动弹性特性分析.结果表明,弹性变形使得全机压心和焦点位置前移,在飞翼布局设计时,应考虑静气动弹性引起的静稳定度的变化.

摘要： 文章对常规飞翼布局飞行器(SACCON)进行了动态单独俯仰和单独滚转试验.根据试验数据,利用傅里叶级数的方法得到"同相"和"反相"导数.采用状态空间法建立了飞行器的非定常数学模型,然后通过两步线性回归辨识出模型参数,并给出了带有误差限的特征时间常数分布.最后,将数学模型辨识结果与大攻角大振幅运动的试验数据进行对比,结果表明该模型建模结果基本上与试验气动数据变化一致,能够反映模型大攻角时的非线性和非定常特性,证明了该模型对于飞翼布局飞行器大攻角建模的可用性.但对于该建模方法能否用到具有复杂外形的飞行器仿真中,仍需要更深入的研究.

摘要： 采用CFD计算软件,开展了超声速来流条件下,飞翼布局腹支干扰的数值模拟技术研究.通过模拟有无腹支撑的方式研究超声速下前位腹支撑形式对飞翼布局的近场干扰.本文给出了前位腹支对某飞翼布局模型超声速下的支撑干扰数值模拟结果,并通过分析结果,对比两种状态下飞翼模型几个截面上的压力分布曲线,得出前位腹支对飞翼布局模型的近场干扰机理.

摘要： 以飞翼布局民机FW-11作为研究对象,利用"1-cosine"调谐阵风法计算并分析飞机在垂直离散阵风响应下的载荷特性,结果表明FW-11飞机承受很小的剪力,但仍承受较大的弯矩.

摘要： UAV-B4无人机是上海航宇科普中心与上海奥克赛飞机公司联合研制的一种飞翼布局的无人飞行器,曾参加了2011年9月在北京举行的我国首届"中航工业杯-国际无人机大奖赛"创意比赛.根据大奖赛组委会对创意无人机设计要求,中心组建参赛小组对创意飞机的飞行原理、气动布局的创新性进行了深入分析研究,提出了多种设计方案,最终一种制作成本低,外形流畅,气动布局合理,载重大、利用大功率无刷电机推进的无人机方案诞生了,它是参赛小组参照世界上比较成功的经验原始创作的作品,体现了绿色航空文化和理念.飞翼布局在气动效率、雷达隐身、经济性等方面具有显著的优势.本文以小型低速无人机作为设计目标,设计了一种巡航速度180km/h,起飞重量大于60kg的飞翼布局方案的无人机.通过CFD数值模拟对无人机进行气动计算和评估,得出该设计方案具有良好的气动性能.

摘要： 基于动网格的技术,利用有限体积法对N-S方程进行数值离散,选用k-ωSST湍流模型,对无人作战飞机飞翼构型的强迫俯仰运动进行了数值模拟,在此基础上,对俯仰运动的气动力特性和流场结构进行了分析.计算结果表明本次计算对整个俯仰运动过程模拟的较好,得到了完整的流场信息,升阻力迟滞环方向为顺时针方向.

摘要： 无人作战飞机作为一种新型的武器系统，受到了广泛的关注。飞翼布局由于具备独特的优点，成为世界各主要无人作战飞机的主要布局型式。本文介绍了研制飞翼式无人作战飞机必须攻克的关键技术，重点阐述了一体化设计技术，包括气动布局设计技术、隐身设计技术、推进系统设计技术，此外，还简要介绍了飞翼式无人作战飞机的通信与数据链技术、武器系统技术、协同作战技术、导航与自主飞行控制技术等。

摘要： 大展弦比飞翼无人机无尾,航向中立稳定,舵面偏转时的纵向和横航向耦合情况严重,为起飞带来不安全的因素.采用CFD与半经验公式估算相结合的方法,得到飞行仿真所需的气动系数.利用MATLAB对起飞离地阶段进行建模仿真.研究结果表明,及早采取抗侧风操纵措施可有效摆正机身,并减小用舵量.本文还计算了飞翼无人机的抗侧风性能.起飞时,在条件允许的情况下应尽可能增加离地时的速度,减小侧风产生的偏流影响,提高有侧风起飞时的安全性.

摘要： 本发明提供了一种飞翼与前掠翼联翼布局飞机，在后掠翼的飞翼飞机的两侧机翼外侧70%翼展处添加薄翼型立柱A和B，在飞翼飞机尾部添加薄翼型立柱C，在三个薄翼型立柱A、B和C的顶端添加水平前掠机翼，形成飞翼与前掠翼联翼布局。升降舵安装在水平前掠机翼上，方向舵安装在立柱C上。在飞翼上翼面采用涵道式进气道，在薄翼型立柱A和B处布置开裂式阻力方向舵。本发明在有效保证结构强度的情况下，增大了机翼的有效展弦比，降低了诱导阻力，改善了飞机的升阻特性，提高了飞机隐身性能，实现对飞机在垂直方向上的直接力控制，提高了机动条件下的探测精度。

摘要： 本发明提供了一种飞翼与前掠翼联翼布局飞机，在后掠翼的飞翼飞机的两侧机翼外侧70%翼展处添加薄翼型立柱A和B，在飞翼飞机尾部添加薄翼型立柱C，在三个薄翼型立柱A、B和C的顶端添加水平前掠机翼，形成飞翼与前掠翼联翼布局。升降舵安装在水平前掠机翼上，方向舵安装在立柱C上。在飞翼上翼面采用涵道式进气道，在薄翼型立柱A和B处布置开裂式阻力方向舵。本发明在有效保证结构强度的情况下，增大了机翼的有效展弦比，降低了诱导阻力，改善了飞机的升阻特性，提高了飞机隐身性能，实现对飞机在垂直方向上的直接力控制，提高了机动条件下的探测精度。

摘要： 本实用新型涉及无人机技术领域，且公开了一种鸭翼与飞翼混合式布局无人机，包括无人机本体和两个飞翼，无人机本体的外壁转动连接有辅助机构，无人机本体内固定连接有第一支撑板，第一支撑板的上表面固定连接有控制设备主体，第一支撑板的上表面固定连接有充放电控制器，无人机本体内固定连接有蓄电池，两个飞翼的上表面共同固定连接有多块太阳能电池板，两个飞翼相背的移动均固定连接有保护机构。本实用新型能够有效提高无人机的起飞效率，缩短起飞距离，使起飞地点不受约束，提高无人机使用的便捷性，也能够有效提高无人机降落的安全性，保障无人机能够正常使用，以及避免造成不必要的损失。

摘要： 本发明公开了一种飞翼式飞机的连飞翼布局结构，包括前翼，前翼为大展弦比后掠翼，还包括连翼、后翼，前翼两侧翼尖连接外倾的所述连翼底部，连翼顶部连接后翼两侧翼尖，前翼、连翼、后翼首尾相接构成等腰梯形框架结构，后翼位于前翼上方；后翼包括中间的后翼平直翼及其左右对称连接的后翼前掠翼；前翼后端尾部的延长面上对称设置前翼舵面；后翼前掠翼后端尾部的延长面上设置后翼前掠翼舵面，后翼平直翼后端尾部的延长面上设置后翼平直翼舵面；本发明的连飞翼布局操控能力强、静稳定性高、机动性能好。解决了飞翼式飞机的控制问题。

摘要： 本发明公开了一种飞翼布局倾转旋翼飞行器，包括机身、与机身以融合式飞翼布局或者近似飞翼布局的方式固设在机身两侧的机翼，以及分别设置在两个机翼前部的倾转旋翼；所述机身的前端设置有向前突出且在俯视图上呈三角形的前突部，且后端设置有向后突出且在俯视图上呈三角形的后突部；所述机翼在俯视图上呈V型布置，使得机翼形成开口朝向前方且用于安放倾转旋翼的缺口。

摘要： 本发明公开了一种两侧分离式四旋翼与飞翼布局复合型无人机，包括：无人机机身，其为飞翼式固定翼结构；旋翼，设置有两对，并分别设置于所述固定翼两侧端部；所述旋翼的转轴轴线朝向飞行方向；副翼，包括分别设置于所述固定翼尾部、且俯仰角度可调的左侧副翼和右侧副翼；飞行控制系统，所述飞行控制系统通过传感器采集无人机的飞行位置、飞行高度和飞行姿态，并控制所述旋翼和副翼动作；本发明的能够满足在地面环境受限情况下的起降需求，以及复合型无人机高效率、高速度、高负载的巡航飞行与定高悬停工作的功能需求。

摘要： 本发明提出了鸭翼与飞翼混合式布局无人机，包括：前机身和后机身，所述前机身的两侧对称设置鸭翼，所述鸭翼包括鸭翼舵面；所述后机身的两侧对称设置中央翼盒，所述中央翼盒固定连接机翼，所述中央翼盒上设置垂尾，所述机翼包括副翼。本发明将鸭式布局与类飞翼布局结合在一起，设计出具有鸭式布局，机尾部采用飞翼布局代替常规布局中的机翼以及水平尾翼，在起飞时，放下鸭翼的舵面，增大鸭翼升力，提高整机的抬头力矩，令整机在起飞中获得更大的起飞迎角，通过这样的机制，来尽早获得足够的升力，完成短距起飞的目的，这样设计的飞行器，隐身性能也较好。

摘要： 本发明公开了一种翼身融合飞翼布局的无人机，其包括翼身融合体，以及对称设置在翼身融合体两侧的外翼段；其中，外翼段通过连接结构与翼身融合体连接成一体，外翼段的前、后缘都后掠，且外翼段的翼稍连接有翼稍小翼；本发明的外翼段的前缘和后缘后掠，有助于降低飞行阻力，提高横向稳定性；而外翼段的翼稍处连接的翼稍小翼，既能够减小飞行的诱导阻力，增大升力，并且提高无人机的航向稳定性，又不会使该翼身融合飞翼布局的无人机的结构质量增大很多，同时,连接区域的圆滑过渡减少翼梢小翼与外翼段之间的干扰阻力；如此设置的翼身融合飞翼布局的无人机具有良好的飞行稳定性和操纵性。

摘要： 本实用新型公开了一种飞翼式飞机的连飞翼布局结构，包括前翼，前翼为大展弦比后掠翼，还包括连翼、后翼，前翼两侧翼尖连接外倾的所述连翼底部，连翼顶部连接后翼两侧翼尖，前翼、连翼、后翼首尾相接构成等腰梯形框架结构，后翼位于前翼上方；后翼包括中间的后翼平直翼及其左右对称连接的后翼前掠翼；前翼后端尾部的延长面上对称设置前翼舵面；后翼前掠翼后端尾部的延长面上设置后翼前掠翼舵面，后翼平直翼后端尾部的延长面上设置后翼平直翼舵面；本实用新型的连飞翼布局操控能力强、静稳定性高、机动性能好。解决了飞翼式飞机的控制问题。

摘要： 本实用新型提出了一种舰载可折叠翼的飞翼布局飞机，涉及飞机技术领域。一种舰载可折叠翼的飞翼布局飞机，包括飞机本体，飞机本体的两侧均设有机翼；机翼的一端与飞机本体转动连接，机翼的另一端为自由端；飞机本体设有用于驱动机翼转动的第一驱动组件，第一驱动组件与机翼连接。采用本实用新型，能够对机翼进行折叠以减小飞机的占地面积，起飞时可展开机翼以适应飞行要求，提高舰上飞机的停放数量。