多用途无人机模块化布局气动设计

作     者：李春鹏 张铁军 钱战森 刘铁中 LI Chunpeng;ZHANG Tiejun;QIAN Zhansen;LIU Tiezhong

作者机构：航空工业空气动力研究院高速高雷诺数气动力航空科技重点实验室沈阳110034 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第7期

页      面：103-118页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家数值风洞工程 

主　　题：无人机 多用途 模块化 气动布局 耦合优化 

摘      要：针对执行侦察和攻击任务的多用途无人机(UAV)开展了模块化布局气动设计研究,结合内部布置特点将主要部件分为共用、专用和通用3类模块,完成了前机身、机翼和尾翼的多种模块方案设计分析,并从气动角度筛选了最佳的专用和通用模块划分方案,利用基于代理模型的多目标优化平台,从布局和部件两个层面搭建了模块耦合优化设计流程,以现有典型无人机布局为参照,完成了多用途无人机模块化布局优化设计以及气动特性的对比评估。研究表明,作为专用模块的攻击构型前机身优选保证容积要求的短机身方案,作为通用模块的机翼优选侦察构型为前缘拐折平直翼、攻击构型为后掠梯形翼的模块划分方案,作为通用模块的尾翼优选变外形、变倾角的模块划分方案。针对通用模块的模块耦合优化设计能够有效提高侦察构型和攻击构型的升阻比,实现多用途无人机综合气动性能最优。