氣動參數(shù)對農(nóng)用電動飛翼無人機續(xù)航性能的影響研究.pdf

1、隨著農(nóng)業(yè)低空遙感技術的快速發(fā)展，目前在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，無人機作為農(nóng)情信息監(jiān)測以及相關數(shù)據(jù)采集的工具，發(fā)揮著越來越重要的作用，而電動飛翼無人機由于其結構布局簡單、飛行效率高的優(yōu)點，也越來越多的被引入到農(nóng)業(yè)低空遙感領域，為現(xiàn)代化農(nóng)情信息的采集提供更為穩(wěn)定、精準的載體平臺。本文主要通過CFD數(shù)值模擬和飛行試驗驗證相接合的方法，研究了后掠角和展弦比變化對農(nóng)用電動飛翼無人機氣動特性的影響，從而得到飛翼無人機的最佳總體參數(shù)組合，并以此來提高農(nóng)用電

2、動飛翼無人機的巡航作業(yè)時間。本文的主要研究內(nèi)容以及結論如下:
　　(1)論文選取航測作業(yè)人員使用比較廣泛的飛翼布局無人機作為研究對象，根據(jù)所研究農(nóng)用電動飛翼無人機的飛行作業(yè)要求，確定出該農(nóng)用電動飛翼無人機在正常巡航作業(yè)下展弦比以及后掠角的參數(shù)范圍，針對這兩個氣動參數(shù)，設計出了25組飛翼布局無人機，并根據(jù)已知的翼型坐標數(shù)據(jù)利用Catia軟件建立了翼型的二維模型，另外利用參數(shù)化建模的方法建立了25組不同布局飛翼無人機的三維模型。

3、>　　(2)通過對標準翼型N60氣動特性的數(shù)值仿真計算驗證了合理的網(wǎng)格劃分、適當湍流模型的選取以及相關計算條件的設置，可以使Fluent仿真的外流場很好的模擬無人機的實際流場，計算得出的升組特性也有很好的準確度。另外還通過空氣動力學相似性原理得出了計算本文所研究無人機氣動特性時需要的仿真參數(shù)狀態(tài)設置。
　　(3)對農(nóng)用電動飛翼無人機翼型的氣動特性進行了數(shù)值模擬分析，得出當飛行速度為12m/s、巡航高度為100m時，翼型升阻比最大所

4、對應的迎角為8°。由于翼型最大升阻比所對應的迎角指示飛機的最佳巡航迎角，因此得出本文所研究飛翼無人機在同樣飛行作業(yè)狀態(tài)下的最佳巡航迎角為8°。
　　(4)利用Fluent軟件計算分析了25組不同氣動參數(shù)組合飛翼無人機在巡航狀態(tài)下的升阻特性，通過比較發(fā)現(xiàn):在本文研究的范圍內(nèi)，展弦比一定的情況下，隨著后掠角的增加，無人機的升阻比先增加后減小，并且后掠角為30°時的無人機，其升阻比達到最大值;當后掠角一定的情況下，本文研究的飛翼無人機，

5、其升阻比隨著無人機展弦比的增大而增加。
　　(5)結合電動無人機航時的影響因素，最終得出:對于本文所設計的25組不同氣動參數(shù)組合的無人機而言，當動力系統(tǒng)效率以及無人機重量一定的前提下，后掠角為30°、展弦比為3.0時的農(nóng)用電動飛翼無人機，其正常巡航作業(yè)的續(xù)航時間以及飛行效率要優(yōu)于其他氣動參數(shù)組合。
　　(6)根據(jù)農(nóng)用電動飛翼無人機的巡航作業(yè)參數(shù)重新對無人機的動力系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)進行選型以及樣機制作，并在動力系統(tǒng)效率以及無人機