仿生微撲翼飛行器翅翼設(shè)計(jì)與優(yōu)化

學(xué)號(hào)姓名原系原專業(yè)現(xiàn)系現(xiàn)專業(yè)現(xiàn)專業(yè)方向現(xiàn)班級(jí) 1151820222趙國(guó)印航天工程與力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與工 程 航天工程與 力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與 工程 導(dǎo)彈及運(yùn)載火 箭設(shè)計(jì) 1618201 1160200330劉炎瑾航天工程與力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與工 程 航天工程與 力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與 工程 導(dǎo)彈及運(yùn)載火 箭設(shè)計(jì) 1618201 1161820101徐磊航天工程與力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與工 程 航天工程與 力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與 工程 導(dǎo)彈及運(yùn)載火 箭設(shè)計(jì) 1618201 1161820102陳宇燊航天工程與力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與工 程 航天工程與 力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與 工程 導(dǎo)彈及運(yùn)載火 箭設(shè)計(jì) 1618201 1161820103劉翔航天工程與力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與工 程 航天工程與 力學(xué)系 飛行器設(shè)計(jì)與 工程 導(dǎo)彈及運(yùn)載火 箭設(shè)計(jì) 1618201 1161820

目前,飛行器的多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化(mdo)方法研究已經(jīng)成為國(guó)際上航天領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn),但在我國(guó),與mdo基礎(chǔ)理論研究的迅速發(fā)展相比,mdo的工程應(yīng)用研究相對(duì)滯后,甚至導(dǎo)致部分飛行器設(shè)計(jì)人員對(duì)于mdo理論的實(shí)用性產(chǎn)生質(zhì)疑。本文結(jié)合我們近十多年來(lái)的研究工作,在分析mdo工程應(yīng)用所面臨困難的基礎(chǔ)上,總結(jié)了mdo工程應(yīng)用研究的關(guān)鍵技術(shù),歸納了國(guó)際上mdo工程應(yīng)用大致經(jīng)歷的三代研究概況,并以我們所完成的三個(gè)飛行器mdo實(shí)例來(lái)說(shuō)明這三代研究各自的特點(diǎn),最后對(duì)mdo工程應(yīng)用研究的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

第8章飛機(jī)總體多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù) §8.1背景介紹 飛機(jī)總體設(shè)計(jì)涉及氣動(dòng)、推進(jìn)系統(tǒng)、飛行動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)、重量重心、隱身、費(fèi)用分析等 多個(gè)學(xué)科。為了縮短飛機(jī)總體設(shè)計(jì)周期，并能獲得更優(yōu)方案，人們?cè)谏鲜兰o(jì)60年代中期就 開(kāi)始將計(jì)算機(jī)技術(shù)和優(yōu)化方法應(yīng)用于飛機(jī)總體設(shè)計(jì)。由此形成了飛機(jī)總體參數(shù)優(yōu)化這一研究 方向。在隨后的20多年中，這一研究方向倍受關(guān)注，發(fā)表了大量的論文，開(kāi)發(fā)了許多飛機(jī) 總體參數(shù)優(yōu)化程序系統(tǒng)。但與此同時(shí)，人們也開(kāi)始逐漸認(rèn)識(shí)到這些飛機(jī)總體參數(shù)優(yōu)化程序的 局限性。這些程序中的幾何、氣動(dòng)、重量、性能、推進(jìn)系統(tǒng)等計(jì)算模型大多采用了統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、 工程估算或經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算精度低，導(dǎo)致優(yōu)化出來(lái)的方案可信度較低。而且，這些程序也很 難應(yīng)用于新概念飛機(jī)或采用了新技術(shù)的飛機(jī)。因?yàn)閷?duì)于新型飛機(jī)，這些工程估算或經(jīng)驗(yàn)公式 未必適用。還有，在飛機(jī)總體參數(shù)優(yōu)化程序系統(tǒng)中，各學(xué)科分析模

微型飛行器的仿生液體力學(xué)——昆蟲(chóng)前飛時(shí)的氣動(dòng)力和能耗

你知道嗎?不管是人造衛(wèi)星還是其他人造空間飛行器在空中飛行時(shí)，它們的溫度控制是不容忽視的問(wèn)題，世界上有不少飛行器就是由于溫度控制不好而出現(xiàn)故障的。大家知道，太陽(yáng)是一個(gè)大熱源，我們都有這樣的體會(huì)，在地球上，夏季當(dāng)氣溫達(dá)到35～40℃時(shí)，人們就感到很不舒服，遍體生津，大汗淋淋，甚至感到憋氣，如果溫度再高，就會(huì)出問(wèn)題，起碼出現(xiàn)中暑。如果你把汽車停在太陽(yáng)光下，過(guò)一會(huì)兒，你再進(jìn)入車廂時(shí)是不是感到很熱?這都是太陽(yáng)的貢獻(xiàn)。

你知道嗎?不管是人造衛(wèi)星還是其他人造空間飛行器在空中飛行時(shí),它們的溫度控制是不容忽視的問(wèn)題,世界上有不少飛行器就是由于溫度控制不好而出現(xiàn)故障的。大家知道,太陽(yáng)是一個(gè)大熱源,我們都有這樣的體會(huì),在地球上,夏季當(dāng)氣溫達(dá)到35～40℃時(shí),人們就感到很

為了解決微型飛行器在特殊環(huán)境下的通信跟蹤和多模導(dǎo)航定位問(wèn)題,該文提出了一種新型的微型飛行器通信跟蹤與輔助導(dǎo)航定位綜合方案,其核心思想是在發(fā)射端發(fā)射一種載有空間方位信息的ofdm時(shí)空調(diào)制信號(hào),以解決通信與二維測(cè)向跟蹤問(wèn)題。系統(tǒng)發(fā)射端采用八天線陣列,兩天線一組發(fā)射ofdm信號(hào),每個(gè)ofdm信號(hào)子載波中包含數(shù)字通信信息和空間方位信息,微型飛行器通過(guò)簡(jiǎn)單的單天線接收信號(hào)和多值分辨算法,解算出二維空間信息,實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)向定位。文中給出了天線陣的結(jié)構(gòu),時(shí)空調(diào)制ofdm信號(hào)的設(shè)計(jì),仰角方位角粗測(cè)和精測(cè)算法。并仿真了高斯信道下的二維空間信息的測(cè)向性能。

文章分析了21世紀(jì)航空制造技術(shù)的發(fā)展方向及其對(duì)人才培養(yǎng)的需求,提出以專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),以綜合實(shí)驗(yàn)為獨(dú)立單元,以集成實(shí)驗(yàn)貫通整個(gè)數(shù)字化制造過(guò)程的點(diǎn)、線、面實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)規(guī)劃,詳細(xì)論述了著重建設(shè)的兩個(gè)數(shù)字化設(shè)計(jì)制造集成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

三維后體尾噴管是吸氣式高超聲速飛行器產(chǎn)生推力、升力的關(guān)鍵部件,需要精細(xì)設(shè)計(jì),最大限度地提升三維膨脹過(guò)程中的氣動(dòng)特性。本文在二維后體尾噴管優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,發(fā)展了一種三維后體尾噴管的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。通過(guò)參數(shù)化建模、三維噴管計(jì)算網(wǎng)格自動(dòng)生成、空間推進(jìn)cfd解算器及nsga-ii多目標(biāo)優(yōu)化軟件等技術(shù)手段,對(duì)后體尾噴管三維構(gòu)型進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)。優(yōu)化后的三維后體尾噴管與原始噴管相比,推力和升力都得到了較大提升。

介紹了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用狀況,在此基礎(chǔ)上建立了飛行器結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)放式體系結(jié)構(gòu),研究了fbg傳感器應(yīng)用于飛行器結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相關(guān)問(wèn)題,最后分析了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

壓力調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)是浮空型飛行器最基本、最重要的組成部分之一,其工程設(shè)計(jì)直接關(guān)系到浮空平臺(tái)的安全和性能.根據(jù)囊體材料應(yīng)力分析和浮空平臺(tái)保持形狀的要求,推導(dǎo)了以飛艇為代表的浮空型飛行器壓力控制的基本控制要求;探討了浮空型飛行器壓力控制系統(tǒng)的構(gòu)成和主要參數(shù)的工程設(shè)計(jì)方法;從調(diào)節(jié)速度和調(diào)節(jié)范圍兩方面分析了壓力控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力及其對(duì)飛艇平臺(tái)性能的影響,并給出設(shè)計(jì)飛行高度和空氣囊占比的關(guān)系曲線,從而明確了設(shè)計(jì)飛行高度對(duì)浮空平臺(tái)體積的要求;介紹了典型的壓力系統(tǒng)控制方法,并經(jīng)中空實(shí)驗(yàn)飛艇自主飛行驗(yàn)證,壓力控制效果明顯.壓力控制系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)研究側(cè)重于實(shí)際應(yīng)用,具有工程實(shí)用價(jià)值.

網(wǎng)址：www.***.*** marketing@orgchina.net 防雷擊金屬網(wǎng)-飛行器與風(fēng)機(jī)雷電防護(hù) dexmet精密延展金屬網(wǎng)非常輕薄，且開(kāi)孔均勻，有良好的導(dǎo)流效果，作為 優(yōu)良的導(dǎo)電介質(zhì)，能夠起到傳導(dǎo)電流、疏通靜電的作用，保護(hù)下層的碳纖維材料， 在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，作為接閃器和導(dǎo)流條的更新?lián)Q代產(chǎn)品在風(fēng)機(jī)葉片防雷擊上有非 常顯著的優(yōu)勢(shì)，以dexmet精密延展金屬網(wǎng)為核心的飛機(jī)雷電防護(hù)技術(shù)已成熟應(yīng) 用國(guó)外多年，作為波音唯一指定供應(yīng)商，dexmet獨(dú)特生產(chǎn)工藝和精度有著不可 比擬的優(yōu)勢(shì)，并且可以生產(chǎn)多種材料的10萬(wàn)多種組合，并可根據(jù)客戶需要設(shè)計(jì) 適合的直徑，產(chǎn)品具有iso9001，as9100多重國(guó)際權(quán)威認(rèn)證。 dexmet金屬網(wǎng)電氣性能： 1、高導(dǎo)電性,開(kāi)孔的導(dǎo)電率能達(dá)到20萬(wàn)安培； 2、優(yōu)異的屏蔽、導(dǎo)電、熱傳遞性能； 3、既有防雷擊又有防電磁干擾的特性； 4、

2015年全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽 多旋翼自主飛行器（c題） 2015年8月15日 i 摘要 本文對(duì)四旋翼碟形飛行器進(jìn)行了初步的研究和設(shè)計(jì)。首先，對(duì)飛行器各旋翼 的電機(jī)選擇做了論證，分析了實(shí)際升力效率與pwm的關(guān)系并選擇了此樣機(jī)的最優(yōu) 工作頻率，并重點(diǎn)對(duì)飛行器進(jìn)行了硬件和軟件的設(shè)計(jì)。 本飛行器采用瑞薩r5f100lea單片機(jī)為主控制器，通過(guò)四元數(shù)算法處理傳感 器mpu6000采集機(jī)身平衡信息并進(jìn)行閉環(huán)的pid控制來(lái)保持機(jī)身的平衡。整個(gè) 控制系統(tǒng)包括電源模塊、傳感器檢測(cè)模塊、電機(jī)調(diào)速模塊、飛行控制模塊及微處 理器模塊等。角度傳感器和角速率傳感模塊為整個(gè)系統(tǒng)提供飛行器當(dāng)前姿態(tài)和角 速率信號(hào)，構(gòu)成飛行器的增穩(wěn)系統(tǒng)。本系統(tǒng)經(jīng)過(guò)飛行測(cè)試，可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 關(guān)鍵字：r5f100lea單片機(jī)、傳感器、pwm、pid控制。 ii 目錄 1系統(tǒng)方案.....

特種高速風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)一直是風(fēng)洞試驗(yàn)領(lǐng)域的難點(diǎn)問(wèn)題。針對(duì)某變體飛行器高速風(fēng)洞試驗(yàn)任務(wù)提出的運(yùn)動(dòng)性能指標(biāo),設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了可控的折疊變體試驗(yàn)?zāi)Ｐ?對(duì)其設(shè)計(jì)方案及工作原理進(jìn)行了闡述,對(duì)折疊變體傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化和角度誤差的分析與計(jì)算。結(jié)果表明該試驗(yàn)?zāi)Ｐ湍軌驅(qū)C(jī)翼折疊變體角度進(jìn)行連續(xù)、穩(wěn)定和精確控制,完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)指標(biāo)。

針對(duì)現(xiàn)代飛機(jī)電子座艙系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示要求,需要在數(shù)據(jù)處理和圖形顯示兩方面提高性能。為解決性能問(wèn)題,在軟件上采用opengl結(jié)合vxworks進(jìn)行開(kāi)發(fā),針對(duì)數(shù)據(jù)接口特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)多個(gè)任務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)處理占用cpu小于2%;為提高圖形顯示效率,提出利用opengl強(qiáng)大的紋理貼圖功能實(shí)現(xiàn)文字、儀表的顯示,實(shí)踐表明紋理貼圖較點(diǎn)陣速度快、顯示效果好,顯示刷新率達(dá)到20hz,滿足了實(shí)時(shí)顯示要求。項(xiàng)目驗(yàn)證采用的軟件設(shè)計(jì)技術(shù)可滿足飛行顯示器實(shí)時(shí)性要求。

論述了隱身航空飛行器所用雷達(dá)吸波涂料(ram)基體材料在自然氣象條件(日光、氧氣、溫度、降水、鹽霧等)下常見(jiàn)老化現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理,并介紹了相應(yīng)的老化防護(hù)措施。

探討了一套以無(wú)人駕駛飛行器遙感影像為基礎(chǔ),在現(xiàn)有二維gis數(shù)據(jù)支持下的三維城市建模技術(shù)方案。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)三維建模的基本原理,結(jié)合已完成并通過(guò)驗(yàn)收的“數(shù)字威?！比S地理空間基礎(chǔ)框架,詳細(xì)論述了數(shù)字城市中紋理建模和幾何建模的關(guān)鍵技術(shù)及建模方法。

四旋翼飛行器控制器在飛行過(guò)程中需要同時(shí)處理諸如電壓檢測(cè)、姿態(tài)調(diào)控、信息回傳等多個(gè)任務(wù)。單純的事件觸發(fā)會(huì)占用處理芯片過(guò)多的資源，且不利于程序的調(diào)整與維護(hù)。基于這種情況，本文采用了基于時(shí)間觸發(fā)的混合式調(diào)度器設(shè)計(jì)。

對(duì)超地平覆蓋飛行器的概念及特性進(jìn)行了簡(jiǎn)要的描述,以該類飛行器中的通用航空飛行器(cav)為例,對(duì)該類型飛行器組網(wǎng)星座的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究.首先基于單個(gè)cav對(duì)地覆蓋區(qū)域的分析,提出了一種幾何意義更加清晰和簡(jiǎn)單的cav再入對(duì)地覆蓋區(qū)域的分析方法;其次通過(guò)提出等效的cav星座覆蓋性能指標(biāo)-平均軌道響應(yīng)時(shí)間,建立了cav組網(wǎng)星座優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型;最后通過(guò)采用遺傳算法對(duì)cav組網(wǎng)星座進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì).通過(guò)分析優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果,說(shuō)明了這種設(shè)計(jì)方案的有效性.

受到技術(shù)方面的限制，傳統(tǒng)的，固定翼飛行器設(shè)計(jì)只能夠做到在不同的飛行任務(wù)狀態(tài)之間進(jìn)行折衷，飛行器只有在某個(gè)空域范圍、某個(gè)速度范圍才能夠具有良好的氣動(dòng)力性能，離開(kāi)設(shè)計(jì)點(diǎn)飛行時(shí)飛行器的氣動(dòng)力性能則下降。因此，一種固定翼飛行器機(jī)型的功能突顯單一，其機(jī)動(dòng)性和靈活性都受到很大限制。

利用慣性傳感器mpu6050和stm32微控制器設(shè)計(jì)一種微型四旋翼飛行控制器,采用雙閉環(huán)pid控制飛行器的姿態(tài),系統(tǒng)穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng).

本文針對(duì)探索如何增加四軸飛行器續(xù)航能力,增強(qiáng)四軸飛行器的穩(wěn)定性和控制方式的解決方案.該設(shè)計(jì)方案的四軸飛行器是一款擁有語(yǔ)音控制模塊,太陽(yáng)能電池板和航模電池共同供電的電源、特定信號(hào)源的定點(diǎn)追蹤gps、信號(hào)丟失自動(dòng)返航,避障和攝像頭拍攝等多種功能為一體四軸飛行器.此四軸飛行器利用太陽(yáng)能電池對(duì)光能的轉(zhuǎn)換可以及時(shí)給航模電池充電,利用語(yǔ)音模塊實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音控制四軸飛行器的飛行,信號(hào)丟失以后四軸飛行器實(shí)現(xiàn)安全的返回出發(fā)地點(diǎn),并在空中避開(kāi)障礙.