無人機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六自由度運動分析中。利用基于Biot-Savart定律的修正的馬蹄渦模型(ModifiedHorseshoeVortexModel，MHVM)可以將長機的翼尖渦在僚機上產(chǎn)生的誘導(dǎo)速度寫成兩機之間相對距離和相對方位的函數(shù)。由于長機翼尖渦誘導(dǎo)產(chǎn)生的風場和風梯度是非均勻的，所以采用一種加權(quán)平均的方法將非均勻的風場和風梯度近似成作用在僚機質(zhì)心上的有效風分量與風梯度。

2、然后就可以將有效風分量與風梯度引入到標準的六自由度飛機運動學(xué)和動力學(xué)非線性方程組中計算出長機翼尖渦對僚機動力學(xué)的影響。 本文發(fā)展的模型可以適應(yīng)不同類型的長機和僚機，以及各種主要的飛機幾何參數(shù)如機翼后掠角，機翼上(下)反角以及飛機質(zhì)心與機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翼尖渦對僚機的影響時，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)與風洞實驗