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作者:刘战合;郭利欣;张璇;曾宪泽;王菁;崔晓森;
单位:郑州航空工业管理学院航空宇航学院;慕尼黑工业大学工程与设计学院;
摘要:为兼顾垂直起降、平飞巡航及水面连续采样需求,综合多旋翼和固定翼优势,提出了两种椭圆形混合翼垂起无人机布局设计方案,基于K-Ω-SST湍流模型和FLUENT软件,采用数值仿真研究了无人机平飞状态的升阻特性、压力云图及流线分布。仿真结果表明,椭圆形混合翼具有较高的升力系数,与平直固定翼相比升力线斜率由0.055 41增加到0.119 8,提升了116.21%,升阻比有所降低;椭圆形混合翼设计可显著改善无人机大迎角失速特性,大迎角(14°)飞行时混合翼上表面保持为层流状态而平直固定翼发生明显分离;椭圆形混合翼的下机翼和前置固定翼下方高压区明显,对平尾有较好的流场修正作用,可改善平尾流场分布并提高操纵效率;通过验证机多轮试飞试验,证明提出的椭圆形混合翼方案具有优秀的垂起及巡航性能,飞行模态转换稳定。
关键词:椭圆形混合翼;;无人机;;气动特性;;垂直起降;;多旋翼
基金资助:河南省科技攻关项目(252102221027,242102220052);; 河南省高等教育教学改革研究与实践项目(2024SJGLX0405)