中新網(wǎng)西安5月26日電 (記者 阿琳娜)“嘭！”“發(fā)射正常！”“機翼尾翼展開正常！”“螺旋槳最大功率推進！”“姿態(tài)改平正常！”“開始巡航！”“到達目標(biāo)上空發(fā)現(xiàn)目標(biāo)！”“目標(biāo)鎖定成功！”“完成打擊！”。
伴隨著這一連串的指令，西工大無人系統(tǒng)技術(shù)研究院昌敏老師負責(zé)的大仰角彈射長航時“游隼”管射折疊翼無人機(以下簡稱“游隼”長航時折疊翼無人機)捷聯(lián)圖像末制導(dǎo)閉環(huán)試驗成功。
管射折疊翼無人機是近年來興起的新型巡飛與精確制導(dǎo)裝備。由于考慮便攜性和靈巧性，管射折疊翼無人機采用儲存、運輸、發(fā)射一體，發(fā)射管的有限空間約束極大限制了無人機機翼尺寸，從而影響了折疊翼無人機氣動性能，是一門“螺螄殼里做道場”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人機布局形式。
經(jīng)過長期研究，昌敏老師團隊發(fā)現(xiàn)串列翼布局對于有限尺寸的發(fā)射管來說，機翼面積更大些。但是受發(fā)射管長度限制，機翼展弦比不高。而且隨著攻角的增加，串列翼布局的前后翼遠距氣動耦合誘導(dǎo)阻力增加得很快，串列布局的折疊翼無人機最佳升力系數(shù)不高，升阻比也較低，并且很難再有所提高，這意味著飛行器平臺的飛行性能被這個天花板牢牢壓制，因此這就成為了折疊翼無人機技術(shù)發(fā)展的瓶頸。
“折疊翼無人機頂層設(shè)計沒有錯，問題在于飛行平臺本身，必須想辦法補齊空間強約束下的總體、氣動、結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計短板，我們有信心在5個月內(nèi)完成垂直發(fā)射大展弦比折疊翼無人機演示驗證�！辈粼陧椖块_題會上向工程單位立下“保證書”。
在分析試飛數(shù)據(jù)和反推動力學(xué)模型后，團隊發(fā)現(xiàn)多次折疊方案中“Z型折疊”總體上能夠滿足設(shè)計要求，但是其技術(shù)資料極少，其核心是高動態(tài)變體結(jié)構(gòu)的氣動、結(jié)構(gòu)和動力學(xué)精確建模與預(yù)報技術(shù)。在團隊不斷攻關(guān)下，成功提出了“氣動-結(jié)構(gòu)協(xié)同的大展弦比折疊翼無人機設(shè)計技術(shù)”，首次將中國“由陸到空”“由海到空”折疊翼無人機升阻比大幅提升，將中國巡飛平臺的氣動性能提上了一個新的平臺。
在成功完成大展弦比折疊翼無人機設(shè)計后，團隊又將目光投向了海空跨域飛行。
由陸到空、由海到空是折疊翼無人機的主要跨域路徑，而基于海面、陸地的高仰角發(fā)射飛行是約束折疊翼無人機使用范圍的技術(shù)瓶頸。研究團隊通過探明折疊翼面瞬時變體中的力系生成機制，揭示了變體幾何布局-動力拓撲-氣動力系架構(gòu)-高仰角起飛瞬時轉(zhuǎn)彎等時變耦合機理，突破了水面搖晃態(tài)垂直發(fā)射氣動力系拓撲結(jié)構(gòu)變體重構(gòu)技術(shù)，實現(xiàn)“游隼”長航時折疊翼無人機國內(nèi)首次深水釋放、水面漂浮垂直冷發(fā)射無人機自主飛行驗證與首次電動后推螺旋槳陸地垂直冷發(fā)射折疊翼無人機自主飛行驗證。
“空天地�；ネǎ腥藷o人協(xié)同，這是無人系統(tǒng)技術(shù)研究院的努力方向，借助無人系統(tǒng)技術(shù)在國民經(jīng)濟和國防建設(shè)中產(chǎn)生催化效應(yīng)，完成我國相關(guān)技術(shù)體系的智能化水平提升，是我們無人系統(tǒng)專業(yè)的時代使命。”無人系統(tǒng)技術(shù)研究院常務(wù)副院長白俊強如是說。(完)
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