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微型四旋翼飛行器最佳旋翼間距布局研究

     
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摘要

為研究懸停狀態(tài)下不同翼間距對(duì)微型四旋翼飛行器氣動(dòng)性能的影響,結(jié)合整機(jī)試驗(yàn)和數(shù)值模擬,分析了不同旋翼間距下微型四旋翼飛行器拉力和功耗的變化規(guī)律.在樣機(jī)試驗(yàn)中,通過(guò)搭建試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)間距比l/d范圍1.1～2.0的微型四旋翼飛行器進(jìn)行了拉力和功耗的測(cè)量,確定了相同功耗條件下具有較大拉力的最佳旋翼間距范圍.為更直觀地得到旋翼間氣動(dòng)干擾對(duì)整機(jī)氣動(dòng)性能的影響,通過(guò)C FD方法對(duì)微型四旋翼飛行器流場(chǎng)進(jìn)行了仿真,得到了不同間距下的壓力、流線和渦量分布情況,進(jìn)而對(duì)四旋翼飛行器在不同旋翼間距下表現(xiàn)出的不同氣動(dòng)特性進(jìn)行對(duì)比.結(jié)果表明,與無(wú)干擾狀態(tài)下的孤立單旋翼相比,四旋翼間存在的氣動(dòng)干擾在合理的旋翼間距下可以保持渦流完整,并有助于提升四旋翼系統(tǒng)的拉力.最后,通過(guò)試驗(yàn)和仿真對(duì)比發(fā)現(xiàn),在旋翼間距為1.8d時(shí),四旋翼飛行器具有較大的功率載荷和良好的氣動(dòng)特性,是該四旋翼飛行器整機(jī)的最佳氣動(dòng)布局.

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