考虑重心位置不确定性的无尾无人机优化设计

• 作者: 宋笔锋 王刚 胡峪
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 无人机 无尾布局 鸥翼布局 重心 不确定性 航时 稳健性 优化设计
• 年，卷（期）: 2015,（7）
• 所属期刊栏目: 固体力学与飞行器总体设计
• 页码范围: 2214-2224
• 页数: 11页
• 分类号: V221
• 字数: 6472字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2014.0358

摘要

飞机的飞行性能与重心(CG)位置密切相关,尤其是后掠式无尾飞机的重心位置对其飞行性能影响更甚,如果重心位置发生变化,升力分布随之改变,进而影响飞机航时.针对这个问题,从气动布局和设计方法两方面,设计了一种航时对重心位置不敏感的无尾无人机(UAV).气动布局上,提出了利用螺旋桨动力配平纵向力矩的鸥翼(GW)布局,以减小重心位置变化对升阻特性的影响;设计方法上,采用稳健性优化设计(RDO)理论,分析重心位置不确定时的航时低敏感度问题.以一架小型电动无人机为研究对象,建立了无尾无人机稳健性优化设计环境,包括总体设计、代理模型构造以及稳健性优化.分析结果表明:利用螺旋桨动力配平的鸥翼布局使重心可用范围增加了5％;静安定裕度在5％～15％变化时,该布局可以有效提高航时稳健性.采用稳健性优化得到的无人机几何参数,大幅度降低了重心位置对航时的影响,显著提升了满足约束的概率.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	宋笔锋	西北工业大学航空学院	309	3053	24.0	38.0
2	王刚	西北工业大学航空学院	85	724	16.0	23.0
3	胡峪	西北工业大学航空学院	14	156	6.0	12.0