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无人机气液压发射动力学数值仿真
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 47卷第8期 20 1 1年4月 机械工程学报 JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING V01.47 No.8 Apr. 2011 DoI:10.3901/JME.2011.08。183 无人机气液压发射动力学数值仿真半 李悦裴锦华 (南京航空航天大学无人机研究院南京210016) 摘要:气液压发射起飞是近年来嘲际 出现的一种先进的中小型无人机芨射方式,以气液压能源提供动力实现无人机发射起 。 琏r气液压系统原理,对蓄能器气体弹簧的弹性系数进行分析,建立由气液压系统动力学模型、增速滑轮组动力学模型、 It人机及滑车的运动方程构成的发射过程动力学模 ,并进行仿真计算和数值分析,分忻结果表明无人机及滑萃质量、蓄能 器壳油九蔓力、液压缸活塞有效丽积、蓄能器容积足影响发射过程和起I{.速度的关键参数,在一定范弼内通过调节气液压系统 参数可适应于不同的无人机起飞顶晕和起飞速度要求。采 与试验结果比对的方法修1F气液压系统的总粘性阻尼系数,将仿 真结果 试验结果进行对比研究,研究结果表明仿真计算结果与试验结果表现出较好的一致性,证明了发射过程动力学模型 的l 确性,为无人机气液压纹射装覆的工程研制提供r煎要的理论参考。 关键词:无人机 发射起飞动力学模型数值分析 中图分类号:V279 THl37 Dynamic Numerical Simulation of the Pneumatic and Hydraulic Launching of UAV LI Yue PEI Jinhua fResearch Institute of Pilotless Aircraft,Nanjing University ofAeronautics&Astronautics,Nanjing 2 1 00 1 6) Abstract:The takeoffby pneumatic and hydraulic launching is an international advanced launching technology ofmedium and small unmanned aerial vehicles(UAV)recently.The power for launching comes from pneumatic and hydraulic energy.The elastic coefficient of accumulator gas spring is analyzed on the basis of the principle of pneumatic and hydraulic systems.The dynamic models of launching process are built and simulated.including dynamics models of pneumatic and hydraulic systems and pulley block system and movement equations of UAV and shuttle.The results of simulative calculation and numerical analysis indicate that the lilass of UAV and the shuttle,the accumulator volume and oil charge pressure and the effective area of hydraulic cylinder piston are the key parameters affecting launch process and takeoff velocity.Moreover,adjusting the parameters of pneumatic and hydraulic systems within a certain range can adapt tO different requirements of takeoff mass and velocity of UAV.The total viscosity damp coefficient of pneumatic and hydraulic systems is corrected by comparing with the experiment result.The result of simulation is in good accordance with that of experiment,which proves the correctness of the dynamic models of launching process,thus providing an important theoretical reference for the development of pneumatic and hydraulic launching equipment of UAV. Key words:Unmanned aerial vehicle Launching Takeoff Dynamic models Numerical analysis 0前言 尤人机气液压发射 式以气液压能源作为发 射动力,是近年来国际上出现的一种先进的中小型 尤人机发射方式,只有美国、德国等极少数国家掌 握此项技术 。∞。与常用的火箭助推起飞方式相比, 具有诸多优点,不会产生光、声、热和烟雾等信号, 南京航空航天大学基本科研、lk务费 项科研资助项目fNS2010227)。 20100923收到切稿.20110110收到修改稿 便于起飞场地的隐蔽;不存在火控器材的存储、运 输和管理问题;且每次进行无人机发射时耗材及支 援保障的费用较低;其中最突出的优点是,能在一 定范围内通过调节气液压能源系统参数,便可适应 _f不同无人机起飞质量和起飞速度要求。本文基于 气液压系统原理建立发射过程动力学模型,进行仿 真计算,并将仿真结果 试验结果进行对比分析, 为气液压发射装置的j 程研制提供理论参考。 学兔兔 www.xuetutu.com

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航空人生
于 2020-12-21 上传
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