无人机起降滑跑与减振缓冲关键技术研究

发布时间：2024-03-11 01:06

　　随着无人机在军事和民用领域的广泛应用,人们对无人机地面运行特性的要求日益增高,对起落架等减振缓冲元件的设计也愈加苛刻,不仅要求设计元件有较高的结构强度,更需具备良好的动力学品质。好的品质才能保证机载设备在恶劣的动力学环境(振动与冲击)承受较小的噪声干扰,有较好的稳定性,以及提高自身的使用寿命。同时在起降滑跑过程中,无人机常因操纵不当而导致侧滑或者侧翻等危险事故发生,因此研究无人机地面运动的转弯性能与纠偏控制,对于提高无人机的安全性及机动性,具有十分重要的工程意义。基于此,本文针对某型无人机项目需求和研制目标,对无人机起落架缓冲机构设计、地面操纵转弯特性分析与纠偏控制、隔振系统优化、机翼减振控制等方面展开了研究工作,主要内容为:1.根据无人机轻量化与结构形式简单化要求,设计摇臂式前起落架缓冲机构和附加铰链滑靴机构的扁簧式主起落架:通过着陆滑跑过程动态分析,给出前起落架缓冲机构的性态与优化方案,然后以各工况约束条件对缓冲机构尺寸及弹簧刚度进行优化;根据缓冲理论计算主起落架的刚度范围,结合复合材料特性给出扁簧的铺层设计方案;通过刚柔混合建模方法,对起落架扁簧及关键金属元件进行动强度分析。结果...

【文章页数】：142 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1油气式缓冲器Figure1.1Oilandgasbuffer

图1.1油气式缓冲器Figure1.1Oilandgasbuffer缓冲器的工作原理是通过空气压缩吸收飞机在着陆滑跑时通过油液流经节流孔和节流阻尼所产生的摩擦来实现能量有单腔式和双腔式两种结构类型。然而油气式缓冲器，虽是重量与成本过高无法适用于小型无人机，因此国内外....

图1.2扁簧式起落架示例

图1.2扁簧式起落架示例Figure1.2Landinggearswithleafspringtype起落架的优化设计是一项复杂且周期长的工作，在飞行器的整个生命周期中占有极其重要的地位。为了获得满足参数指标和性能要求的设计方案，需对种类繁多的设计需求、目的进行....

图1.3频响函数对比：虚线为主系统响应，绿色实线为主系统附加TMD响应，

目前NES装置主要通过对主系统附加质量块，并利用强非线性刚度与粘性阻尼进行连接实现。相比于TMD吸振器，NES的附加质量极小，约占主系统的1%。图1.3为线性系统附加TMD与附加NES的频响函数对比，可以看出，未附加吸振器时，主系统在固有频率处有一个单一共振峰。当附加TMD吸振器....

图1.4机翼附加NES的减振实验Figure1.4VibrationmitigationtestofthewingattachedwithNES

或多个NES靶向能量传递对非线性气动弹性机翼进行极限环振荡(LCO)振动控制，取得了良好效果。LEE对二元机翼模型附加NES的非线性动力学响应进行了研究，分析了NES对系统极限环振动的抑制作用，其实验装置见图1.4。结果表明，该减振方法对NES的参数与系统初始运动条件较为敏感，只....

本文编号：3925588