便攜式偵察機的總體設(shè)計與研究論文

　　偵察機是專門用于從空中進行偵察、獲取情報的軍用飛機，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的主要偵察工具之一。飛機誕生后，最早投入戰(zhàn)場所執(zhí)行的任務(wù)就是進行空中偵察。因此，偵察機是軍用飛機大家族中歷史最長的機種。偵察機按遂行任務(wù)范圍，又可分為戰(zhàn)略偵察機和戰(zhàn)術(shù)偵察機。以下是學(xué)習(xí)啦小編今天為大家精心準備的：便攜式偵察機的總體設(shè)計與研究相關(guān)論文。內(nèi)容僅供參考，歡迎閱讀!

　　便攜式偵察機的總體設(shè)計與研究全文如下：

　　無人機的發(fā)展，給軍用和民用領(lǐng)域都帶來了革命性的發(fā)展。小型無人機攜帶方便，適用于各種地形，彈射和操作簡單，具有低空全地形偵查和攻擊的功能，可廣泛應(yīng)用于需要偵察、監(jiān)測、抗震救災(zāi)等領(lǐng)域。若裝備高能炸藥，還可實現(xiàn)偵查與攻擊于一體，達到高效打擊。本文從前期論證、中期研制和后期試飛優(yōu)化介紹便攜式背包攜帶偵察機的總體設(shè)計。

　　1 前期論證

　　目前，小型無人機的應(yīng)用處于起步階段，因其獨特的優(yōu)勢而倍受關(guān)注。微小型無人機具有應(yīng)用性強，便于攜帶，操作簡單，安全性好等優(yōu)點，還可用于需要偵察、監(jiān)測、抗震救災(zāi)等領(lǐng)域。在軍事領(lǐng)域，更小型、更廉價和更易操作的系統(tǒng)會在將來的戰(zhàn)場大有作為，甚至推出一種既能大量部署而且無需過多訓(xùn)練就能操作的一次性無人機作戰(zhàn)系統(tǒng)。

　　本文的無人機是一種鋰電池提供動力的小型殺傷性無人機，從彈射筒彈出，由展開鎖定機構(gòu)鎖定機翼和垂尾，電池帶動的可折疊槳葉提供動力，地面人員的操縱來保證穩(wěn)定巡航。攜帶監(jiān)視儀器，對移動目標實施跟蹤監(jiān)控。此外，該無人機配置一個小型彈頭，一旦鎖定目標，由地面人員控制俯沖，引爆后迅速消滅目標。

　　2 中期的設(shè)計和研制

　　2.1 設(shè)計

　　基于前期可行性的驗證，進行中期的設(shè)計和研制。該無人機是一種總質(zhì)量為2kg 的便攜式空地偵察飛行器，機身長度600m m ，機身寬度60 m m ，機身最高處60 m m ，主機翼長度700 m m ，后機翼長度600 m m ，機翼弦長90 m m ，機翼厚度10 m m ，垂尾高度120m m ，空機約為800g、電子設(shè)備600g、高爆炸藥0.32kg~0.60kg，它折疊于彈射筒中，當從筒內(nèi)彈射后，機翼展開保持穩(wěn)定巡航。

　　該無人機的彈體結(jié)構(gòu)氣動特性優(yōu)良。它采用光滑圓頭、長方體機身設(shè)計，有前后兩對彈翼，背部還有一對呈一定夾角的垂尾，為方便用筒式彈射器彈射，無人機的前后彈翼、垂尾以及螺旋槳均采用折疊式。彈射前，位于彈射筒內(nèi)時為折疊狀態(tài)，離開彈射筒后迅速展開，在空中快速達到巡飛狀態(tài)。

　　對于螺旋槳和電子設(shè)備，也進行詳細的設(shè)計。一個G F 系列電動尼龍槳(6030)，一個朗宇無刷電機(2212kv 2450)，一個好盈無刷電調(diào)(40A)，四個銀燕金屬模擬舵機(每個約9g)，一塊格式鋰電池(1000m ah25C)。

　　該無人機通過地面人員遙控控制，可在1000m 航程內(nèi)自由飛行，續(xù)航時間15 分鐘，飛行速度80~120km /h。該無人機具有可攜帶性、快速部署和高精確性，形象地說，是把空中力量放入背囊中以保護徒步作戰(zhàn)的步兵，并使班組能夠作為一種戰(zhàn)略力量。

　　2.2 研制

　　在樣機制作之前，進行C A TIA 三維建模和模型仿真，將仿真結(jié)構(gòu)用3D 打印機打印出來模擬組裝，再利用復(fù)合材料工藝進行制作。樣機研制步驟介紹如下：

　　1) 將C A TIA 三維建模的零部件用3D 打印機打印出來。

　　2) 對打印零部件打磨光滑，并對機翼和機身的陽模進行噴漆處理。

　　3) 將陽模置于基體中，在陽模露出的半表面依次涂抹脫膜蠟、噴涂光漆、膠衣、涂抹原子灰、鋪設(shè)玻璃布、填入玻璃粘，再用玻璃纖維布覆蓋。晾干后，將基體與玻璃粘層分離，將邊界打磨光滑即可得到陰模。

　　4) 在陰模表面依次涂抹脫膜蠟、噴涂脫膜劑、光漆、膠衣、鋪設(shè)0.03m m 玻璃布、碳纖維預(yù)浸料、0.05m m 玻璃布、脫膜布，最后用真空袋包裝并用密封膠密封。

　　5) 用激光切割機切割并制作機翼和機身的內(nèi)部框架，將整體框架置于陰模中并涂抹工業(yè)膠，進行合模，得到機翼、機身殼體。

　　6) 對機翼、機身進行處理，安裝舵面。最后進行整體組裝。

　　3 后期試飛與結(jié)構(gòu)優(yōu)化

　　樣機的各種設(shè)計參數(shù)出自理論計算，為確保研制出的無人機的性能及實用性。在樣機制成后，進行調(diào)試飛行。由于制作中設(shè)備與技術(shù)水平有限，制作出的樣機質(zhì)量分布不均，所以在試飛前需要對飛機進行配重，保證飛機起飛后具有良好的飛行性能。

　　在測試過程中，飛機表現(xiàn)不穩(wěn)定，在彈射起飛后，易出現(xiàn)側(cè)翻，給飛機的控制帶來很大難度。針對這一問題，進行改進：其一提高工藝減輕飛機的總體重量;其二增大機翼面積，提供更多升力。在改善機翼的設(shè)計后，進行吹風實驗。經(jīng)驗證，該飛行器的氣動性能等方面滿足前期的設(shè)計要求。在后期的試飛過程中，側(cè)翻現(xiàn)象也有所改善，不再對飛行產(chǎn)生過大影響。至此，此無人機設(shè)計制作基本已經(jīng)完成。

　　4 結(jié)論

　　如今，無人機研發(fā)費用高，起飛條件嚴重受地形限制，并且需要專門的控制中心及龐大的后勤保證，使得無人機的使用和維護費用高昂，導(dǎo)致其不能普遍使用，中小災(zāi)害與普通領(lǐng)域難以受益。而本文的可折疊背包攜帶的小型無人機的出現(xiàn)，會使這些問題隨之迎刃而解。它可以廣泛應(yīng)用于偵察、監(jiān)測、抗震救災(zāi)等各個領(lǐng)域。