無人機氣動力地麵車載測試係統及電力巡線的新型油動固定翼設計

       介紹了中國航天空氣動力技術研究院開發的一種用於測量全尺寸無人機氣動力的地麵車載測試係統(GTV).車載測試係統采用一輛中型卡車進行相關改造,將試驗無人機機身安裝在其頂部,通過汽車牽引能夠達到40km/h的速度.一套專用的測試天平係統和數據采集係統用於記錄試驗中無人機產生的升力、阻力以及俯仰力矩等數據.主要介紹測試天平係統的設計,數據采集測試係統,測試方法和試驗結果.多元靜態原位校準加載結果表明天平測試係統輸出信號線性度以及重複性較好.動態校準試驗采用一副定常展弦比6的機翼進行,試驗結果與已知的風洞試驗數據進行了比對.車載測試係統試驗結果的升力和俯仰力矩數據不同車次之間重複性較好,並且與風洞試驗數據基本一致.但阻力數據的離散度要比風洞試驗時大得多,並且試驗結果比風洞試驗時偏小一些,試驗證明地麵車載測試係統的阻力測量難度較大.針對目前巡線無人機(UAV)能兼具高速大航程、全線快速普查及故障疑似地段低速低空精細巡查的功能,以及所攜帶科學設備尺寸與UAV機身尺寸不匹配的問題,研製了一種可實現機翼變形和攜帶科學設備吊艙的新型電力巡線油動固定翼 UAV。

       以固定翼 UAV 為載體,對新型UAV各分係統的組成及功能進行了探討,並對機翼變形分係統、遙控遙測分係統、科學設備吊艙分係統進行了詳細設計,根據設計結果製作驗證模型進行飛行試驗,結果表明可以通過實時控製機翼的氣動外形配合可移動科學設備吊艙保持較高的氣動效率,提高飛機在巡航狀態下的升力和高速飛行狀態下的機動性,滿足 UAV 在不同任務剖麵上的性能要求。對比分析了所設計的 UAV和一種電動固定翼UAV的優缺點,提出了新型UAV與電動固定翼UAV綜合作業巡線方案。

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