基于共轴双旋翼的子弹药抛撒原理及应用

发布时间：2020-09-16 11:02

　　 为了解决小型无人飞行器有效载荷低、工作半径小等问题,本文将共轴双旋翼飞行器作为子母弹的子弹,采用炮射的方式,直接到达指定区域,实现其可具有一定载重能力且可以远距离工作的目的。本文对子弹(即共轴双旋翼飞行器)与母弹的气动特性进行了研究,建立了共轴双旋翼飞行器与母弹的气动模型,仿真得出子母弹分离弹道,并对整个抛撒过程进行了模拟。论文主要工作内容如下:(1)对子母弹飞行弹道分析,根据空气动力学与外弹道学理论,对母弹弹道进行理论研究,分析母弹在不同攻角马赫数下的主要气动力系数,计算母弹不同射角下的弹道,得到子母弹抛撒时的初始参数。(2)对子母弹抛撒分离弹道进行理论研究,分析确定抛撒策略,选定抛撒过程所需的减速伞,对子母弹各部分抛撒弹道进行模拟仿真,确认其各个部分弹道没有相互影响后,对整个抛撒过程进行模拟。(3)设计了共轴双旋翼飞行器上、下桨叶,对共轴双旋翼飞行器飞行动力学进行理论研究,通过气动仿真得出共轴双旋翼飞行器气动参数,对比单旋翼系统与双旋翼系统中桨叶的升力系数与扭矩系数。(4)研究设计了共轴双旋翼飞行器的结构,建立了共轴双旋翼飞行器的实验用虚拟样机,对共轴双旋翼飞行器进行了动力学仿真,并对其做了升力与前飞实验,并与气动仿真数据进行对比,根据共轴双旋翼飞行器的气动参数与实验数据得到共轴双旋翼飞行器的工作性能,作为判断抛撒是否成功的依据。
【学位单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TJ410.1
【部分图文】：

国电力传输网络开发了代号为ＳＤ－２的炸弹Ｍ。在下落过程中，这种炸弹通过弹箱逡逑将许多子弹散布在炸弹周围，从而增加了炸弹的破坏范围。因为它的形状和蝴蝶逡逑相似，所以它通常被称为“蝴蝶炸弹”（如图１．２所示）。“蝴蝶炸弹”的出现是逡逑子母弹的第一次应用，当今，子母弹在军事强国的标准武器序列中发挥了非常重逡逑要的作用。逡逑ｈｉ逡逑图１．２蝴蝶炸弹逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｂｕｔｔｅｒｆｌｙ邋ｂｏｍｂ逡逑自上个世纪６０年代起，开始出现了有关子母弹的研究，但由于当时科学技术逡逑还比较落后，只取得了微小的进展。随着科技的进步与生产力的提高，到８０年代逡逑以后，各国开始逐渐重视子母弹，使得子母弹的研究取得了飞速发展，许多先进逡逑的子母弹己经出现。１９６０年，美军首先为其１０５毫米、１５５毫米和２０３毫米口径逡逑榴弹炮配备了杀爆子母弹。当时间来到１９７０年，美国进一步开展关于子母弹的研逡逑－３－逡逑

悬停状态下共轴双旋翼的气动干扰分析方法，结果表明，共轴双旋翼间良好的气逡逑动干扰提高了整个飞行器的悬停效率。逡逑如图１．３所示的是一家瑞士公司制造的叫做ＫＯＡＸＸ－２４０的共轴双旋翼无人逡逑机，该模型质量约８千克，巡航时间长达一个半小时。逡逑图１．３邋ＫＯＡＸ邋Ｘ＿２４０共轴双旋翼无人机逡逑Ｆｉｇｌ．３ＫＯＡＸ邋Ｘ－２４０Ｃｏａｘｉａｌ邋ｔｗｉｎ－ｒｏｔｏｒ邋ＵＡＶ逡逑－５－逡逑

悬停状态下共轴双旋翼的气动干扰分析方法，结果表明，共轴双旋翼间良好的气逡逑动干扰提高了整个飞行器的悬停效率。逡逑如图１．３所示的是一家瑞士公司制造的叫做ＫＯＡＸＸ－２４０的共轴双旋翼无人逡逑机，该模型质量约８千克，巡航时间长达一个半小时。逡逑图１．３邋ＫＯＡＸ邋Ｘ＿２４０共轴双旋翼无人机逡逑Ｆｉｇｌ．３ＫＯＡＸ邋Ｘ－２４０Ｃｏａｘｉａｌ邋ｔｗｉｎ－ｒｏｔｏｒ邋ＵＡＶ逡逑－５－逡逑

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本文编号：2819779