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附加质量对大展弦比无人机动力学的影响

吴翰; 王正平; 周洲; 王睿 西北工业大学航空学院; 陕西西安710072; 西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室; 陕西西安710065
  • 大展弦比无人机
  • 附加质量矩阵
  • 多体动力学
  • 数值仿真

摘要:大展弦比无人机在空中飞行时,其机翼将改变周围气流的动能进而产生附加质量。为了研究所产生的附加质量对大展弦比无人机动力学特性的影响,采用Barrows矩阵建立大展弦比无人机的附加质量矩阵,采用多体动力学方法将大展弦比无人机划分为左右机翼、机体、螺旋桨的多刚体系统,基于Gibbs-Appell方程推导并建立了大展弦比无人机的动力学模型。通过仿真结果发现:当无人机作沉浮运动时,多体动力学建模与单刚体建模结果一致,证明了多体动力学建模思路的正确性;引入大展弦比无人机的附加质量矩阵后,其对无人机的沉浮运动无较大影响,但在无人机作盘旋运动时,与未引入附加质量矩阵相比仍存在10%的差异。

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