基于动力源分类的无人机起飞方式综述

无人机的起飞方式在作战中是个关键因素,决定了无人机作战的灵活性、机动性和高效性等。随着科技的发展,无人机的起飞方式已由最初的滑跑起飞更新换代至多种多样。对无人机起飞方式进行了研究,根据动力源不同将无人机起飞方式分为势能膨胀力作为动力源起飞、电磁力作为动力源起飞、气体反冲力作为动力源起飞和人力作为动力源起飞4大类。对每种无人机起飞方式的工作原理和优缺点进行了详细阐释并列举出了相应的无人机型号,对无人机起飞技术的发展趋势进行了展望。

无人机电磁弹射应用综述

无人机电磁弹射技术是一种非常有应用前景的新型弹射技术,与传统的无人机液压/气动弹射技术相比具有一定优势。总结了电磁发射技术实用化面临的难题,归纳了无人机电磁弹射技术有别于一般电磁发射技术的显著特点:弹射频率低、弹射质量小、弹射速度低、弹射动能小等,列举了几种典型无人机的弹射数据,并具体计算了赫尔墨斯450无人机的电磁弹射数据。无人机弹射起飞具有的这些特点,是无人机率先实现电磁弹射的前提与保障。

电磁无人机弹射技术研究

电磁无人机弹射技术是一种新兴的发射技术,具有隐蔽性好、维护方便、通用性强、机动灵活和可靠性高等优点,研究价值巨大。在假定无人机弹射技术要求不变的前提下,以英国不死鸟无人机为例,着重从力、时间和能量3个方面对电磁弹射进行原理性分析以及运动学分析,分析电磁无人机弹射技术的可行性。理论分析和计算证明现有的脉冲功率技术、功率调节技术、贮能装置和控制等领域的技术进展足以保证电磁无人机弹射系统的实际应用,不存在难以逾越的技术困难,应用前景广阔。

无人机电磁弹射系统研究

电磁弹射技术是一种新兴发射技术,是对传统弹射技术的重大突破。电磁弹射应用电磁能驱动物体,理论分析证明,可以对大型物体进行高速弹射。无人机电磁弹射技术就是电磁弹射技术在无人机弹射中的应用,具有隐蔽性好、维护方便、通用性强、机动灵活、可靠性高等优点,因此研究无人机电磁弹射起飞技术对提高我国无人机的总体技术水平,拓宽我国无人机的应用前景具有非常重要的意义。本文以单级感应线圈炮为驱动装置组成的无人机电磁弹射系统方案进行分析、计算,并通过原理试验验证了该方案的可行性,具有一定的理论价值。

不同点火时间导弹滑弹一体式发射数值模拟

使用计算流体力学软件Fluent对导弹滑弹一体式发射的过程进行模拟研究。通过对比导弹弹射后不同点火时间对机翼的气动干扰情况,找出使用滑弹一体式发射装置时合适的导弹发动机点火时间。

无人机电磁弹射器效能分析

无人机电磁弹射器是一个由多子系统构成的装备,且各部分之间联系紧密,并不同程度的影响着整体效能。为了确定各组成部分与电磁弹射器效能的影响关系,对其进行系统评价,将系统的整体效能分解为几种典型的效能指标,并采用关联矩阵法(RMA)对由弹射器子系统和效能指标构成的评价体系进行分析。明确了电磁弹射器各部分对系统效能的影响程度,并给出了提高电磁弹射器效能指标的几点建议。

新型无人机液压弹射装置的设计与研究

随着无人机技术的迅速发展，中、重型无人机的弹射越来越受到人们的重视。详细介绍了一种新型无人机液压弹射装置的整体设计思路及新型齿轮齿条增速系统设计原理，该系统结构紧凑，性能稳定，并且通过新型齿轮齿条增速系统可弹射质量为300～400kg的中、重型无人机。研究成果将应用于实际生产，并为其他种类弹射系统的设计奠定理论依据。

无人机液压弹射器制动系统的结构设计与研究

无人机液压弹射器制动系统包括绳轮制动系统、滑车缓冲系统两个制动分系统。详细叙述了两个制动分系统的结构设计方案及其工作原理,理论分析其制动效果后通过试验验证了该系统的可行性,最终得出无人机液压弹射器制动系统结构紧凑、性能稳定、安全可靠,并且可以在无人机弹射起飞后的瞬间将滑行小车成功制动。另外,研究成果即将应用于实际生产,并为相关研究提供理论依据。

某无人机弹射起飞动力学分析与安全性研究

针对新型无人机设计初期技术人员关心的弹射方式的结构参数与布局形式的选型问题,以某无人机为研究对象,建立了无人机弹射起飞动力学模型。在此基础上分析了弹射杆长度、弹射杆机身安装点等主要参数对无人机弹射起飞安全性的影响,仿真结果表明:弹射杆长度增加、安装点距无人机质心水平距离减小、垂直距离增加均可增加弹射过程无人机俯仰角,减小前起落架轴向载荷及振荡,能够有效提高弹射起飞安全性;当弹射杆长度增加至800 mm,安装点距无人机质心水平距离减小至289 mm,垂直距离增加至365 mm,会有前起落架提前离地的风险;当安装点距无人机质心水平距离增加至589 mm,垂直距离减小至265 mm,前起落架会出现突伸现象。

无人机弹射器参数测量系统设计

基于MEMS加速度计,研究和设计了一种无人机弹射器参数测量系统。通过对传感器标定,校准了其零偏、灵敏度等参数,实际使用时对误差进行补偿,提高了测量精度。根据实际加速度信号特点,选择合适的带宽和采样频率,并设计了数字滤波器,在保证响应频率的同时,有效降低了噪声。实验证明:本系统不仅达到了技术要求,而且与其他测量方式相比,有效地降低了成本。

无人机气压弹射起飞动力学仿真分析

基于气压弹射装置的工作原理,建立弹射过程的动力学模型,针对影响弹射起飞的4个关键参数(充气压力、发射角、储气瓶容积和活塞直径)进行了数值仿真计算和分析,分析结果表明,给定无人机和滑车质量时,充气压力和气缸活塞直径对发射加速过程影响显著,发射角和储气瓶容积的改变对发射初始过程影响极小。最终将仿真结果和试验数据进行比对,验证了动力学模型的正确性,对气压弹射装置的研制设计具有重要的参考价值和工程意义。

基于Simulink的小型无人机弹射架性能仿真

建立弹射系统的动态模型,为弹射起飞提供可信度高的分析设计、仿真验证平台。文章以弹力弹射系统为研究对象,建立无人机弹射起飞过程动力学、运动学模型,基于Matlab/Simulink模块,对弹性元件弹力系数、导轨长度、离架速度等参数进行了系统分析。在仿真过程中,通过改变系统的不同参数,得到了这些参数对系统弹射性能的影响规律。合理的匹配这些参数,可使用此系统弹射多种型号的无人机,提高了效率,节省了试验资源和经费。同时为无人机弹射系统优化和设计研发提供了理论依据。

Aerosonde全地形固定翼无人机发展与技术特点

为系统梳理和把握Aerosonde全地形固定翼无人机的发展历程及技术特点,从该型号系列无人机的研制历程、技术参数以及装备应用情况出发,对其光学侦察载荷、多燃油动力、弹射起飞、撞网回收等分系统的技术特点进行详细分析。结合同类型装备的发展与应用情况,提出若干发展启示,例如:持续发展和完善成熟可靠的无人飞行器系统研制;各分系统权衡设计完善的无人机飞行器这一系统工程;以应用需求作为装备技术路线选择的基础;建立系统持续的培训体系以保障无人机装备的推广应用;等等。

舰载无人机弹射战位及指挥系统设计

弹射战位及指挥体系的设计开发是舰载无人机弹射流程的核心。论文针对舰载无人机弹射特点,通过战位布置设计、作业手势及口令研究、指挥系统探索,提出一套简洁、规范的无人机弹射战位与指挥体系,用于解决航母复杂环境下无人机弹射起飞指挥的难题,达到按作业流程安全、有序、高效实现弹射起飞的目的。

四氟乙烷弹射无人机试验及仿真

针对传统无人机气动弹射介质压缩空气动力不足的问题,提出使用四氟乙烷代替空气作为气动介质弹射无人机的方法。四氟乙烷安全性高、容易受热发生相变进行膨胀做功,且相比空气具有更高的比热力学能,因此具有更高的膨胀做功能力。通过弹射试验验证了四氟乙烷用于弹射无人机的可行性,建立了以四氟乙烷为弹射介质的气动热力学数值模型,模型验证后进行了压缩空气与四氟乙烷弹射能力对比,进一步探讨了高压储气罐容积、阀门直径和低压室容积对四氟乙烷弹射无人机内弹道参数的影响,结论表明:四氟乙烷能够在毫秒级别的时间内将无人机弹射出筒,弹射能力优于压缩空气,能够完成500磅(1磅=0.453 6 kg)质量以上无人机弹射任务;注液密度一定时,随着高压储气罐容积增大,低压室压力、无人机加速度和无人机弹射出筒的速度逐渐增大,但速度增幅逐渐减小,所提算例的高压储气罐容积增大至500 L时,速度增幅接近为0,在满足指标的前提下,减小高压储气罐容积能降低低压室内压力峰值和温度峰值,可保证弹射安全;对于特定的弹射系统,阀门存在一个极限释放直径,超过该直径,无人机弹射速度将不再增加,只会增加加速度峰值;其他参数不变的情况下,适当增大低压室的容积可以有效降低无人机的加速度峰值,且无人机出筒时速度降低较少。

计及弹射滑车质量的某舰载无人机弹射动态响应分析

舰载无人机是未来海上作战的关键装备,其弹射动态性能严重影响起飞安全。弹射滑车与舰载机起落架弹射杆相连,在牵制杆突卸弹射滑跑过程中共同组成一个耦合动力学系统。目前,国内外尚缺乏对此耦合系统动力学特性的研究。以由某无人机改造的弹射型为研究对象,建立了包含弹射滑车质量的弹射动力学模型,并开展了拖拽弹射过程的动态响应分析,结果表明:弹射滑车的惯性力会沿着弹射杆传递到前起落架上,拖拽弹射过程中前起落架载荷波动幅度增大,前起落架撑杆、弹射杆以及前轮垂向载荷峰值分别增加了23.4%、21.6%和14.0%;前起落架缓冲器压缩量变化范围扩大了30.4%;前起落架纵向和垂向的载荷振荡频率分别从90.9Hz和5.2Hz降到26.3Hz和4.4Hz。