智能飞行器技术课件

变体飞行器发展历史
柔性变体形式-NASA兰利的方案
School of Aeronautical Science and Engineering, Beihang University
变体飞行器发展历史
柔性变体形式-变体飞行器结构（MAS）
NextGen – 滑 动蒙皮方案
Lockhead Martin – 旋转/折叠机翼 方案
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智能变体飞行器的概念
变体飞行器的涵义：
NASA:“变体”（Morphing）=高效、多点适应性。
• 高效（与传统飞行器相比）：结构更简单、重量效率更高、 能量效率更高、容积效率更高；
起飞 转向
翱翔 着陆
低空飞行 减速飞行
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变体飞行器发展历史
刚性变体形式
可收放式起落架
增升装置
变后掠翼
可变倾角机头
倾转旋翼
推力矢量喷口
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智能变体飞行器的概念
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智能变体飞行器的概念
智能变体飞行器的概念
“智能变体飞行器”将新型智能材料、新型作动器、激励 器、传感器无缝隙地综合应用到飞行器的机翼上，通过应 用灵敏的传感器和作动器，对不断改变的飞行条件做出响 应，光滑而持续地改变机翼的形状，使飞行器始终保持最 佳的性能和执行多种形式的作战任务。
通过智能变体技术，可实现：
提高飞行品质，扩展飞行包线； 代替常规控制面，提高飞行控制性能和隐身能力； 减小阻力，增加航程； 减小振动影响，实现颤振主动控制。
SAI-SAX40——静音飞行器
X50——新概念飞行器
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NASA的构想
捕食者 – 侦察、攻击 全球鹰 – 长航时侦察 X45 –攻击、高隐身能力
智能变体飞行器 任务自适应、 提高飞行性能
变体飞行器发展历史
柔性变体形式-任务自适应机翼
AFTI/F111验证机
BAC 1-11试验机与自适应机翼剖面
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变体飞行器发展历史
柔性变体形式-主动气动弹性机翼
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1903年莱特兄弟“飞行者一号” 1942年 第一架喷气飞机Me-262
1952年第一架喷气客机“彗星”
第一架商业成功运营客机波音707
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人类的飞行世纪
后五十年——大型化、高速化
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智能变体飞行器研究方法
变体飞行器 研究方法
系统研究方法
- 任务需求分析 - 概念设计方法 - 多学科设计优化
学科研究方法
- 材料/结构 - 流体力学 - 控制 - 气动弹性 ……
美国F-22，1990年首飞
美国F-35，2006年首飞
俄罗斯T-50，2010年首飞
中国J-20，2011年首飞
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人类的飞行世纪
未来的发展？
X43——高超声速飞行器
X45——无人攻击机
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智能变体飞行器的概念
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变体飞行器发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ历史-鸟类的启示
最大的客机-A380，2005年 最快的客机-“协和”，1969年
最大的飞机-An225，载重250t 无人机，2003年
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人类的飞行世纪
新一代作战飞行器——高隐身性能、高机动性
智能飞行器技术
邱志平 教授
报告内容 智能变体飞行器发展需求与历史 智能变体飞行器研究方法 已开展的工作介绍 结论
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人类的飞行世纪
前五十年——走进喷气时代
智能结构力学 流场控制 智能控制 多场耦合分析 多尺度分析 ……
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智能变体飞行器研究方法
任务需求分析：
需要解决的问题：为什么要使用变体飞行器技术？何 时使用？
• 多点：多种任务剖面； • 适应性：功能扩展及在多种飞行条件下保持最优性能。
DARPA和AFRL:“变体”=状态可变。 NATO：“变体”=实时自适应以在多种飞行条件下保
持性能最优。
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