王博文
车载固定翼无人机设计- 载运工具设计研究(个人原创作品选载)支援装备模块化设计系列
2025-3-27 22:30
阅读:977

Vol.2 (6) 支援装备模块化设计载无人机设计及等比例数字化航空测试场地低空飞行测试

(设计数字化虚拟场地编组 G300MT东岸E32分区 航空器低空测试区)

(设计机型编组VMD-G-HFW)

王博文©

 

G-HFW无人机采用锂电池供电,搭载高速电机螺旋桨驱动,翼展3580,翼面表面CFD受力经过虚拟风场测试,正常航速下具有良好低空升力,消耗成本低等特点,飞行器可适用于5-500米低空飞行,采用ASV-VMD弹射发射车发射,具有半折叠翼,便于运输和储存。适用于低成本、低噪音等条件下的区域范围支援搜索任务。

windtunnel_Glind-3in1-J scr.jpg

G-HFW无人机运动姿态动力反馈数字化风洞测试效果

关于缆索冗余驱动六自由度并联机构风洞的介绍请参阅:

基于六自由度并联机构的数字化风洞试验平台

六自由度并联机构工作空间分析与优化方法研究及物体空间姿态控制

 

车载固定翼无人机设计及数字化虚拟航空测试场地低空飞行姿态模拟

Geo300MT-滑翔机BV-J scr.jpg

G-HFW无人机双机编组在G300MT可视化虚拟场地发射场景

 

G-HFW无人机搭载搜索照明及场景拍摄装备,通过移动信号实时传送搜寻地带的图像视频和定位信息。ASV-VMD弹射发射车发射后的G-HFW无人机由ASV-DSR-I 型地空雷达车进行实时定位跟踪并在G-HFW无人机发现目标后的第一时间向目标区域精确发射J-TFW折叠翼气动无人机进行准确标示和疾速支援。

 Geo300MT-G-HFW-night-J scr.jpg

G-HFW无人机在虚拟场地飞行过程中的等比例工程设计场景和同步视效

 

 Geo300MT-G-HFW-sunset-J scr.jpg

G-HFW无人机三种姿态,采用飞行姿态表标示仰角、偏航和滚转组合姿态

 

    G-HFW无人机设计采用自有专有技术和相关成熟技术进行了空气动力学CFD仿真和fluent仿真,机翼重要材料结构网格化抗疲劳强度仿真,并在虚拟测试场地进行了低空飞行测试。分别在参数化风场条件下测试了120个典型飞行姿态组合。对于无人机复杂起伏地形和濒水地形低空飞行过程中的气流影响进行姿态修正。

 

G-HFW弹射型滑翔机是ASV两栖支援车队的地空协同模块。相关的ASV-VMD两栖支援车车载弹射单元和折叠翼状态下的车载G-HFW机型,G-HFW无人机是车队地空支援模块。

 

关于ASV两栖支援模块紧密相关的本人原创设计,已经发布的过往设计简报可浏览链接如下:

两栖支援装备设计-地面车辆设计(节略)

车载G-HFW固定翼无人机设计(地空协同)

车载J-TFW折叠翼无人机设计/无人机发射车设计(地空协同)

车载无人水面艇设计(多线程壳体技术)

全地形车辆地面动力测试

 

300MT 虚拟试验场:

①300MT是用于模拟大范围立体支援的区域型场地,300MT是该场地的连续网格之一,网格内地形均为自由曲面形式的连续起伏地形,实体转化支持3D打印。

②场地局部地区用于地空飞行器测试数字场环境的气流和湍流影响,以及固定翼低空飞行器在起伏和复杂场地条件低空飞行条件下的姿态参数修正。

③有濒水连续起伏地形和具有波浪模拟的水体,浪高0.5-1.5米,符合大部分适合作业的海况。场地纵向坡度角介于10-30度之间,起坡与降坡切线小半径平均介于3-6米之间,符合小型越野车辆轴距安全要求,符合车轮三落点共面情况下的安全低速测试表面需要。

场地适合接近角35度以上特殊车辆行进,横向坡度角介于5-30度之间,比较符合特种越野车辆单车和编队作业队形测试。

 

附:轻型两栖支援保障装备相关设计信息技术体系简介(UPD.250327)

 

    本系列轻型两栖支援保障装备设计过程中应用的技术伴随研发过程会形成新的优化,内容会有持续删改和增补,应以最新日期简介内容为准。

 

1、轻型支援保障型号系列模块体系

§     支援装备理论研究及仿真试验:含本人自有科研项目及本人原创设计的 地面车辆飞行器水面艇、潜航器、高空长航程飞艇、太阳帆、行星表面载运工具研究等;

§     基于同步三维视效和试验数字地形设计条件(地形地貌水文)的,支援装备整体效能规划研究;

§     装备多样化立体协同支援效能研究;

§     装备协同支援能力模块设计,空地协同、水陆协同、水下协同、特殊场地与特种装备保障协同;

§     轻型两栖支援模块的立体载运运输设计;

§     两栖支援技术总结及数据库设计;

 

2、机械系统设计及数字三维场地物理算法

§     高等机械系统建模仿真MSAM专有技术

§     设计路径的参数化高程和力学反馈数据库;

§     基于ADAMS数字化虚拟样机验证;

§     基于CREO的参数化设计;

§     基于CATIA相关模块的动力学联合仿真;

§     基于ANSYS的网格化结构设计和流场分析;

§     基于MATLAB和C的数字地形和路径设计;

§     基于等比例工程视效CAD地形二次开发工具;

 

3、专有技术介绍(可通过下列链接浏览)

§     工程三维地形及数字化场SOFTSOLID专有技术

§     三维虚拟场地光影等比例视效ILLUMISITE专有技术

§     物体空间运动姿态与接触表面6DOF-BODYATTI专有技术

§     船艇多线壳及水洞六自由度姿态FLOATLINNE专有技术

§     飞行器翼面空气动力及空间姿态算法SAILLEAF专有技术

§     多缆索立体载运及六自由度迅捷姿态伴随6DOF/FTPM专有技术

 

4、设计技术集成

§     由CAD-CAE的过程设计;

§     系统化和参数化工程设计;

§     立体六自由度位形姿态下的数字化设计;

 

5、轻型支援保障虚拟场地及构筑物设计

§     G49车身姿态测试地形;

§     Valley-23# 两栖车队小编组试验场

§     G300MT低空航空测试试验场(含数字化地形及风场);

§     ATOLL-EX海基立体支援试验场(含数字化场);

§     RIVERSIDE-5# 反两栖登陆试验场;

§     ILND1200反两栖登陆试验场;

§     SINKHOLE试验场;

§     MFE山体试验场(陡峭地形类);

§     UWT水下试验场(水下协同支援保障环境);

§     因某些特殊支援任务而临时开发的有规划构筑物试验场地;

§     小行星局部场地保障装备测试场地和引力场设计;

 

关于版权保护和其他

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关于设计内容的更新

作品是长期持续设计研究,可链接本人公众号 年度科研动态 查询关于此作品的往期回顾和设计研究最新进展。

 

著作权所有,保留全部权利。

 

 

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