涵道风扇无人机设计与研究

作     者：张桥 

作者单位：东北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：孔祥伟

授予年度：2012年

学科分类：08[工学] 082503[工学-航空宇航制造工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：无人机 涵道风扇 空气动力学 总体设计 

摘      要：无人机的发展近年来非常迅速,一种新型的涵道风扇无人机引起了人们越来越多的关注。该类无人机采用涵道风扇作为主要的升力系统,它能够像直升机一样垂直起飞,又能够像固定翼飞机一样水平飞行,而且具有良好的悬停性能,因而兼具直升机和固定翼飞机的双重优点。 本文从涵道风扇无人机的总体设计的角度出发,综合了国内外涵道风扇无人机的研究成果和经验,通过比较分析,确定了涵道风扇无人机所采取的构型,即采用单旋翼、导向片实现变姿的涵道风扇无人机构型。进而对这类构型的涵道风扇无人机进行空气动力学分析,根据涵道风扇无人机的总体设计要求,对无人机的总体参数和性能进行初步计算。在此基础上,利用三维软件设计涵道风扇无人机总体结构,包括机身外形、旋翼系统、动力系统等,并对无人机的总体结构进行优化。 针对所设计的涵道风扇无人机,利用流体力学分析软件Fluent对其进行内部流场分析,简历仿真模型并网格划分,对涵道风扇无人机涵道出入口、旋翼叶片表面压力、速度变化进行仿真分析。