无人机气动力地面车载测试系统及电力巡线的新型油动固定翼设计

       介绍了中国航天空气动力技术研究院开发的一种用于测量全尺寸无人机气动力的地面车载测试系统(GTV).车载测试系统采用一辆中型卡车进行相关改造,将试验无人机机身安装在其顶部,通过汽车牵引能够达到40km/h的速度.一套专用的测试天平系统和数据采集系统用于记录试验中无人机产生的升力、阻力以及俯仰力矩等数据.主要介绍测试天平系统的设计,数据采集测试系统,测试方法和试验结果.多元静态原位校准加载结果表明天平测试系统输出信号线性度以及重复性较好.动态校准试验采用一副定常展弦比6的机翼进行,试验结果与已知的风洞试验数据进行了比对.车载测试系统试验结果的升力和俯仰力矩数据不同车次之间重复性较好,并且与风洞试验数据基本一致.但阻力数据的离散度要比风洞试验时大得多,并且试验结果比风洞试验时偏小一些,试验证明地面车载测试系统的阻力测量难度较大.针对目前巡线无人机(UAV)能兼具高速大航程、全线快速普查及故障疑似地段低速低空精细巡查的功能,以及所携带科学设备尺寸与UAV机身尺寸不匹配的问题,研制了一种可实现机翼变形和携带科学设备吊舱的新型电力巡线油动固定翼 UAV。

       以固定翼 UAV 为载体,对新型UAV各分系统的组成及功能进行了探讨,并对机翼变形分系统、遥控遥测分系统、科学设备吊舱分系统进行了详细设计,根据设计结果制作验证模型进行飞行试验,结果表明可以通过实时控制机翼的气动外形配合可移动科学设备吊舱保持较高的气动效率,提高飞机在巡航状态下的升力和高速飞行状态下的机动性,满足 UAV 在不同任务剖面上的性能要求。对比分析了所设计的 UAV和一种电动固定翼UAV的优缺点,提出了新型UAV与电动固定翼UAV综合作业巡线方案。

相关标签:无人机  动力  地面  车载  测试系统  电力  新型  固定  设计  
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