無人機(jī)編隊中的氣動耦合問題研究.pdf

1、本文發(fā)展了一種研究無人機(jī)緊密編隊飛行中氣動耦合問題的新方法，并可以將其溶入到飛機(jī)六自由度運(yùn)動分析中。利用基于Biot-Savart定律的修正的馬蹄渦模型(ModifiedHorseshoeVortexModel，MHVM)可以將長機(jī)的翼尖渦在僚機(jī)上產(chǎn)生的誘導(dǎo)速度寫成兩機(jī)之間相對距離和相對方位的函數(shù)。由于長機(jī)翼尖渦誘導(dǎo)產(chǎn)生的風(fēng)場和風(fēng)梯度是非均勻的，所以采用一種加權(quán)平均的方法將非均勻的風(fēng)場和風(fēng)梯度近似成作用在僚機(jī)質(zhì)心上的有效風(fēng)分量與風(fēng)梯度。

2、然后就可以將有效風(fēng)分量與風(fēng)梯度引入到標(biāo)準(zhǔn)的六自由度飛機(jī)運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)非線性方程組中計算出長機(jī)翼尖渦對僚機(jī)動力學(xué)的影響。 本文發(fā)展的模型可以適應(yīng)不同類型的長機(jī)和僚機(jī)，以及各種主要的飛機(jī)幾何參數(shù)如機(jī)翼后掠角，機(jī)翼上(下)反角以及飛機(jī)質(zhì)心與機(jī)翼的氣動中心之間的相對距離等。在估算緊密編隊飛行中長機(jī)翼尖渦對僚機(jī)的影響時，在所用到渦模型中也考慮了由空氣粘性引起的渦流隨時間的衰減效應(yīng)。 通過將本方法計算的力系數(shù)和力矩系數(shù)與風(fēng)洞實驗