低速著陸狀態抖振響應研究三旋翼運動甲板上著艦控製研究

       基於RANS方程和SST湍流模型,采用飛翼無人機升力係數判據、俯仰力矩判據和表麵極限流判據等對抖振始發迎角度進行了預測估計.基於較為詳細的結構模型和氣動模型,構造了結構與氣動的耦合求解技術,同時采用彈簧近似光滑和局部重構組合方法對氣動的動網格技術進行更新;然後分別在時頻城內分析了飛翼無人機的抖振載荷響應.研究結果表明:基於CFD的RANS方程、SST湍流模型及各類判據預計剛性飛翼無人機在低速大迎角狀態下的抖振始發迎角可以得到較為合理的結果;采用升力係數判據、俯仰力矩係數判據預測的抖振始發迎角與表麵           極限流判據預測的始發迎角相比要保守一些;而表麵極限流判據方法能給出翼麵氣流流動的細節,采用此判據可以分析對比不同迎角下的翼麵氣流流動變化情況;與氣動彈性及嗡鳴響應相比,抖振是一種強迫振動,其響應頻率並不單一。

        在無人機著艦最後階段,艦船的甲板運動嚴重威脅著無人機的著艦安全,其中,沉浮和橫搖運動威脅最大。為了使無人機能夠安全著艦,研究了在運動甲板上著艦的控製策略,該控製策略可以有效減少甲板沉浮和橫搖運動對安全著艦的影響。它通過測量艦船的橫搖和沉浮運動,並根據測量的曆史數據預測未來2~3s內著艦時的狀態,再配置以穩定的下降控製,使無人機實現安全著艦。另外,為了控製觸艦時飛機與甲板之間的相對垂直速度,采用了2種速率控製方法進行了仿真比較。

        經過仿真分析驗證,該控製策略下,2種下降控製方法都能使著艦時的性能指標符合要求。

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