压缩空气弹射系统实验与仿真

弹射起飞能够有效降低无人机起飞阶段的能量消耗,增加有效载荷,提升巡航里程。本研究以固定翼无人机压缩空气弹射系统为研究对象,开展实验与仿真研究。基于MATLAB总体热力学设计,本工作成功研制了压缩空气弹射器样机,开展了详细的实验测试;并进一步建立动态仿真模型,把握其气动作用过程。本研究获得了无人机弹射过程中的压力变化及速度、加速度以及位移等运动参数随时间的变化曲线,详细分析了弹射过程中压缩空气的流动规律及其对活塞的作用过程,并分析了不同工作压力对弹射器性能的影响。本研究详细分析了弹射器的具体工作过程与弹射性能,实验测试结果表明:最终搭建的弹射器样机可实现50 kg无人机以25.11 m/s的速度弹射起飞;并通过仿真研究获得了其气动作用机理。