跨域翼身融合变体飞行器结构/机构一体化设计

作     者：胡睿 孟军辉 马诺 马文朝 金泽华 HU Rui;MENG Junhui;MA Nuo;MA Wenchao;JIN Zehua

作者机构：北京理工大学宇航学院北京100081 

出 版 物：《无人系统技术》 (Unmanned Systems Technology)

年 卷 期：2024年第7卷第2期

页      面：51-64页

学科分类：08[工学] 082501[工学-飞行器设计] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(52372346) 

主　　题：跨域 翼身融合 变体飞行器 结构变形 轻量化 力学承载 一体化设计 

摘      要：将变体设计与翼身融合飞行器结合,是提升其飞行性能、实现跨域飞行的有效途径。如何协调飞行器结构变形、力学承载和轻量化的关系至关重要。首先分析了翼身融合飞行器在典型变形状态下的气动特性,指出兼顾展向和弦向的机翼构型变化可有效扩展飞行包线、调整静稳定度,并给出典型飞行阶段中飞行器变形状态。其次为实现飞行器双向组合变形,提出了分布式异构连杆机构设计方案。再次为解决飞行器变形和承载之间的矛盾,根据各变形状态下气动载荷特点,提出了分布式变拓扑承载梁设计方案,实现兼顾轻量化的飞行器变形/承载一体化设计。最后在仿真分析的基础上,完成变形驱动方案样件加工,并对其变形能力进行试验验证。结果表明,跨域翼身融合变体飞行器可改变其形状以适应多种载荷条件,实现大空域、宽速域的敏捷飞行。