飞行器动态滑翔的受力平衡状态

为了研究动态滑翔的物理本质,从受力平衡的角度出发,根据物理定律推导平衡方程,从数学上求解出方程解集构成的平衡曲线。以信天翁和某小型无人机在不同风梯度下滑翔为例对平衡曲线进行仿真。分析和仿真结果表明:平衡曲线是满足受力平衡的所有速度状态的集合,由上升和下降两个分支构成;上升分支只有当风梯度足够大时才存在,是动态滑翔的关键。

小型无人机总体参数对动态滑翔能力的影响

动态滑翔能够利用风场能量有效提高小型无人机续航能力,减小小型无人机飞行能耗,本文基于Runge-Kutta积分方法建立了小型无人机无动力动态滑翔航迹优化模型,并结合轨迹的递推求解特点对该方法进行了进一步改进,有效减少了优化设计变量及约束个数。基于改进型Runge-Kutta积分优化模型探究了飞行器部分总体参数对动态滑翔能力的影响机制。研究表明:改进型Runge-Kutta积分优化模型能够实现动态滑翔航迹优化的目标;拥有较小重量、小翼载、足够大的最大升力系数、合适的展弦比的飞行器具有更好的动态滑翔能力;风场强度变化指数更大的风场,对动态滑翔相对更加有利。