西北工業(yè)大學(xué)垂直管射折疊翼無(wú)人機研究取得重大突破 今日視點(diǎn)

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“發(fā)射正常！”“機翼尾翼展開(kāi)正常！”“螺旋槳最大功率推進(jìn)！”……近日，伴隨著(zhù)一連串的指令，西北工業(yè)大學(xué)無(wú)人系統技術(shù)研究院副研究員昌敏負責的大仰角彈射長(cháng)航時(shí)“游隼”管射折疊翼無(wú)人機（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“游隼”長(cháng)航時(shí)折疊翼無(wú)人機）捷聯(lián)圖像末制導閉環(huán)試驗成功。

管射折疊翼無(wú)人機是近年來(lái)興起的新型巡飛與精確制導裝備。由于考慮便攜性和靈巧性，管射折疊翼無(wú)人機采用儲存、運輸、發(fā)射一體，發(fā)射管的有限空間約束極大限制了無(wú)人機機翼尺寸，從而影響了折疊翼無(wú)人機氣動(dòng)性能，是一門(mén)“螺螄殼里做道場(chǎng)”的藝術(shù)。單次折疊的串列翼布局是國際上主流的折疊翼無(wú)人機布局形式。

經(jīng)過(guò)長(cháng)期研究，昌敏團隊發(fā)現串列翼布局對于有限尺寸的發(fā)射管來(lái)說(shuō)，機翼面積更大些。但是受發(fā)射管長(cháng)度限制，機翼展弦比不高。而且隨著(zhù)攻角的增加，串列翼布局的前后翼遠距氣動(dòng)耦合誘導阻力增加得很快，串列布局的折疊翼無(wú)人機最佳升力系數不高，升阻比也較低，并且很難再有所提高，這意味著(zhù)飛行器平臺的飛行性能被這個(gè)天花板牢牢壓制，因此這就成為折疊翼無(wú)人機技術(shù)發(fā)展的瓶頸。

在分析試飛數據和反推動(dòng)力學(xué)模型后，團隊成功提出了“氣動(dòng)—結構協(xié)同的大展弦比折疊翼無(wú)人機設計技術(shù)”，首次將我國“由陸到空”“由海到空”折疊翼無(wú)人機升阻比大幅提升，將我國巡飛平臺的氣動(dòng)性能提上了一個(gè)新的平臺。

在成功完成大展弦比折疊翼無(wú)人機設計后，昌敏團隊又將目光投向了?？湛缬蝻w行。研究團隊通過(guò)探明折疊翼面瞬時(shí)變體中的力系生成機制，揭示了變體幾何布局—動(dòng)力拓撲—氣動(dòng)力系架構—高仰角起飛瞬時(shí)轉彎等時(shí)變耦合機理，突破了水面搖晃態(tài)垂直發(fā)射氣動(dòng)力系拓撲結構變體重構技術(shù)，實(shí)現“游隼”長(cháng)航時(shí)折疊翼無(wú)人機國內首次深水釋放、水面漂浮垂直冷發(fā)射無(wú)人機自主飛行驗證與首次電動(dòng)后推螺旋槳陸地垂直冷發(fā)射折疊翼無(wú)人機自主飛行驗證。

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