可控阻尼无人机撞网回收装置

发布时间：2020-04-20 08:29

【摘要】：近年来世界各国普遍发展无人机产业,无人机逐渐应用于社会的各个方面。无人机在电力巡检、气象观测等方面使用的十分频繁。固定翼无人机相比于旋翼机有着航时长、载重量大、维护使用方便等优点,广泛受到工程界的青睐。无人机逐步成为一个重要的设备装载平台,应用于各个重要的领域。配套设备的高科技化、专业化使得固定翼无人机的成本不断上涨。据统计固定翼无人机回收过程是最容易出事故的一个阶段,因此提高无人机的回收技术水平变得极其重要。无人机的回收技术随着科技的发展不断取得进步。比较常见的无人机回收方式有降落伞回收、气垫回收和撞网回收等。其中撞网回收具有造价低廉、回收操作简单、位置精确等优点,比较适合中小型固定翼无人机的回收。本文基于本校对20-30kg级无人机回收的需求,对传统的“单网双杆”式无人机撞网回收方式进行改进。对可控阻尼撞网无人机回收装置进行了原理分析、总体部件设计、仿真分析和强度校核的工作,形成了完整的设计流程。本文设计的可控阻尼无人机撞网回收装置,包括小车拦阻网系统、可控阻尼制动系统、导轨底座系统,能够对无人机进行回收,具有一定的工程应用价值。首先,先确定无人机撞网回收装置的具体技术要求。对组成整个回收系统的各个分系统加以确定。然后利用三维设计软件对各个分系统进行具体的结构设计。其中部件的设计包括小车拦阻网系统的设计、可控阻尼制动系统的设计和导轨底座系统的设计。在基本完成这些部件的参数以后,在SolidWorks中画出各部件的零件模型,并在装配平台中完成整个无人机撞网回收装置的3D建模工作。其次,利用LS-DYNA软件对飞机撞网回收过程的动力学进行仿真分析,分析了撞网过程中飞机的峰值过载和其回收性能。最后,根据仿真的结果,考虑到最恶劣的工况,利用有限元软件ANSYS workbench对应力集中的关键部件进行了强度校核,使得关键部件的强度能够满足基本的回收撞网需求。
【图文】：

图 1-1 伊哈纳无人机 图 1-2 苍鹭无人机美国 NASA 于 2003 年建立了世界级的无人机研发使用中心。美国宇航局已经将无人机“伊哈纳”（图 1-1）应用在飓风和热带风暴等气象监测领域。以色列飞机公司研制的“苍鹭”无人机（图 1-2）已经被印度部署在中国周边。海湾战争之后，美国在无人机的研发上投入了大量的精力，启动了“蒂尔”无人机计划，世界的目光集中在了巡逻时间长、中高空的无人机研发上。代表的机型有美国的“全球鹰”（图 1-3）和“捕食者”（图 1-4），以色列的“赫尔姆斯”、法国的“鹰”等。

图 1-1 伊哈纳无人机 图 1-2 苍鹭无人机美国 NASA 于 2003 年建立了世界级的无人机研发使用中心。美国宇航局已经将无人机“伊哈纳”（图 1-1）应用在飓风和热带风暴等气象监测领域。以色列飞机公司研制的“苍鹭”无人机（图 1-2）已经被印度部署在中国周边。海湾战争之后，，美国在无人机的研发上投入了大量的精力，启动了“蒂尔”无人机计划，世界的目光集中在了巡逻时间长、中高空的无人机研发上。代表的机型有美国的“全球鹰”（图 1-3）和“捕食者”（图 1-4），以色列的“赫尔姆斯”、法国的“鹰”等。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V279

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本文编号：2634347