某无人机方向舵设计-飞机部件课程设计计划书
电机舵课程设计
摘要舵机是航空航天器飞行控制系统中一个不可缺少的重要组成部分，它是控制器的一个施力装置，根据控制器的指令产生相应的力和力矩，来操纵导弹舵面导向机构，从而实现飞行姿态和轨迹的控制。
因此，舵机系统的性能好坏直接影响着飞行控制系统的性能和飞行安全。
Matlab/Simulink软件模块，是具有动态建模、仿真及综合分析功能的高性能软件包。
它为用户提供了一个非常友好的仿真环境，支持连续、离散和混合的线性、非线性系统，并且为用户提供了用方框图进行建模的图形接口，还包括了众多的线性和非线性环节，使用极为方便。
采用Matlab/Simulink模块对舵机系统进行建模与仿真，无论对其性能分析，还是系统辅助设计，都有重要的意义。
关键词：电机舵；伺服直流电机；控制电机目录1 电动舵系统 (1)1.1电动舵机的国内研究现状 (1)1.2 电动舵机系统的组成 (1)1.3 电动舵机系统的工作原理 (2)2 电动舵机系统器件 (3)2.1伺服电机选型 (3)2.2 减速器 (4)2.3 反馈装置及其数学模型 (5)2.3.1 电流反馈 (5)2.3.2 伺服电机转子位置检测及速度反馈 (6)2.3.3 伺服电机转速、角度反馈以及舵面角度反馈 (6)3 系统的数学模型 (8)3.1. 伺服放大器 (8)3.2 直流伺服电机 (8)3.3 减速器 (9)3.4反馈电位计 (9)3.5电动舵机系统结构图 (9)4 电动舵机系统仿真 (11)4.1 simulink框图搭建 (11)4.2仿真结果 (12)5 结束语 (13)参考文献 (14)致谢 (15)1 电动舵系统1.1电动舵机的国内研究现状舵机作为伺服执行机构，广泛应用于飞机、导弹、火箭等飞行器，由于这些现代的飞行器要求其控制系统具有高精度．高灵敏度和高可靠性，因此对舵机的性能提出了更高的要求，促使舵机向着质量、体积不断减小，承载能力不断增强控制性能不断提高的方向发展，于是新型高性能舵机的研究和开发引起了各国军方和科研机构的极大关注。
无人机方向舵设计课程设计7330568
无人机方向舵设计课程设计7330568飞机部件课程设计长空一号无人机方向舵设计目录一、初步方案 (4)1.1、结构形式 (4)1.2、翼肋布置 (4)1.3、悬挂点配置 (4)1.4、操纵接头的布置 ............................. 错误!未定义书签。
1.5、配重方式.................................. 错误!未定义书签。
1.6、开口补强方案............................... 错误!未定义书签。
1.7、方向舵理论图............................... 错误!未定义书签。
二、载荷分布及内力图.............................. 错误!未定义书签。
2.1、载荷分布................................... 错误!未定义书签。
2.2、悬挂点位置的确定 (5)2.3、内力图 (7)三、设计计算3.1、梁3.1.1、尺寸的确定 (7)3.1.2、材料的选择 (8)3.1.3、扭矩及扭矩图 (8)3.1.4、梁腹板校核 (10)3.1.5、梁缘条的校核 ............................. 错误!未定义书签。
3.2、蒙皮的设计计算 (12)3.2.1、前缘蒙皮校核 (12)3.2.2、后段蒙皮校核........................... 错误!未定义书签。
3.3、肋的设计计算 (14)3.3.1、后段普通肋的计算....................... 错误!未定义书签。
3.3.2、后段中间加强肋设计..................... 错误!未定义书签。
3.3.3、端肋肋的设计........................... 错误!未定义书签。
3.3.4、前缘加强肋的设计....................... 错误!未定义书签。
无人机设计课程设计报告
无人机设计课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解无人机的定义、分类及基本工作原理；2. 学生能够掌握无人机设计中涉及的几何、物理及编程知识；3. 学生能够了解无人机在现代社会中的应用及其对科技发展的意义。
技能目标：1. 学生能够运用所学的几何、物理知识进行无人机结构设计；2. 学生能够运用编程知识为无人机编写简单的控制程序；3. 学生能够通过团队合作，完成无人机设计、制作及调试过程。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对无人机科技的兴趣，提高对科技创新的热情；2. 学生在团队合作中学会沟通、协作，培养集体荣誉感；3. 学生通过无人机设计课程，认识到科技发展对国家和社会的重要性，增强国家使命感和社会责任感。
课程性质：本课程为无人机设计实践课程，结合数学、物理、信息技术等多学科知识，注重培养学生的动手能力、创新意识和团队合作精神。
学生特点：六年级学生具备一定的几何、物理知识基础，对新鲜事物充满好奇，动手能力强，喜欢挑战性任务。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重实践性、趣味性和挑战性，引导学生运用所学知识解决实际问题，提高学生的创新意识和团队合作能力。
通过课程目标的实现，使学生达到具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 无人机基础知识：- 无人机的定义、分类及发展历程；- 无人机的基本工作原理和组成部分。
2. 无人机结构与设计：- 几何知识在无人机设计中的应用；- 物理知识在无人机飞行原理中的应用；- 无人机结构设计的基本原则和方法。
3. 无人机编程与控制：- 编程基础知识；- 无人机控制程序的编写与调试；- 无人机飞行控制原理。
4. 无人机应用与科技发展：- 无人机在现代社会中的应用领域；- 无人机科技发展的趋势及对我国的影响。
教学大纲：第一周：无人机基础知识学习，了解无人机的定义、分类及发展历程；第二周：学习无人机基本工作原理和组成部分，掌握几何、物理知识在无人机设计中的应用；第三周：无人机结构设计实践，进行无人机模型制作；第四周：学习编程基础知识，为无人机编写简单的控制程序；第五周：无人机飞行控制实践，调试无人机飞行控制系统；第六周：探讨无人机在现代社会中的应用及科技发展，培养学生对科技创新的兴趣。
XXX舵机简要设计方案(20220319)-1
XXX型舵机系统简要方案设计报告2022年3月19日XXX型舵机系统简要方案设计报告1 概述XXX型四通道舵机系统（以下简称为舵机）作为飞行器的动作执行机构，可满足飞行器飞行过程中对滚转、俯仰、偏航姿态的控制，电动四通道可独立工作、也可成对差分工作，模块化的设计可方便科研、生产过程中的装配、调试，也可保证产品后期装备使用过程中日常勤务处理等要求，其具备负载能力适中、可靠性高、量产成本低的特点。
2 技术指标及性能要求详见总体研制任务书。
3 研制依据和标准详见总体研制任务书中引用文件。
4 总体设计根据总体给定的设计任务要求，该型舵机采用谐波齿轮减速器为主要传动机构的技术路线，其由本体、传动机构组件、舵机驱动控制组件三大部分组成，舵翼由总体提供。
其中，本体基于总体提供的壳体外形及舵轴位置尺寸进行内部结构适配性设计；传动机构组件由谐波齿轮减速器、直流有刷电机、高精度导电塑料电位器组成；舵机驱动控制组件由MCU核心控制器、匹配调理电路和专用驱动模块组成。
其三维结构和组成见下图1、图2。
图 1 舵机三维结构布局图图 2 舵机组成框图舵机采用电动、四通道、数字控制式舵机，其中驱动电、控制电分别为+24V、+48V热电池为驱动模块、控制模块供电。
产品在使用前未上电前，直流有刷电机锁制器处于锁定状态，确保舵翼位于零位；使用上电时，舵机控制板执行复位、锁制器通电解锁、输出电零位锁零指令，将舵翼保持在电气零位等待接收产品控制指令；在接收到控制指令后，舵机控制电路根据指令形成PWM指令，通过舵机驱动模块实现舵翼的偏转，产生控制力矩完成对产品的姿态控制。
其特点是控制精度高、结构紧凑、可靠性好。
4.1 传动机构传动机构由谐波减速器、直流电动机、电位器组成，减速机构采用扁平式谐波齿轮减速器，将电机的转速、转向和力矩变换为舵面所需的转速、转向和力矩；传感器采用高精度导电塑料电位器，实现舵面角度的精确测量。
传动机构组成三维图见下图3。
某型无人机舵控系统的设计与仿真
无 人 机 飞 行 控 制 系 统 一 般 由 飞控 计 算 分 系
统 、 服 作 动 分 系 统 、 感 器 分 系 统 等 部 分 组 伺 传
图 １ 舵 机 控 制 系 统、 减
速 机构 、 电位 计 传 感 器等 装 置 构成 的无 刷 直流 舵 机 ．传 动 机 构 主要 由减 速 机 构 组成 ， 速 机构 按 减 照 １ ２ ５的速 比将 减 速 后 的 信 号 经 过 处 理 传 送 ：９ 给舵面； 电位 计 为 舵 回路 的位 置反 馈 信 号 测量 元 件 ， 而 构 成 闭环 的舵控 系统 ． 其 中速 度 反馈 及 从 速 度控 制 器 的作 用 在 于增 大 舵 回路 的阻 尼 ， 善 改 舵 回路 的动 态 性 能 ， 加 系 统 的稳 定 性 ； 置 反 增 位
用 Ｓｍｕｉ ｉ ｌ ｋ工具 箱 建立 了电 传舵 控 系统 的数 学模 型 ， 转速 控 制律 和 位 置控 制 律 进行 了设 计 ． 对带 有 转速 控 制 ｎ 对
回路和未加 转速控制 回路 的舵机控制 系统以及加入扰动后 的舵机控制 系统分别进行 了仿真验证．仿真结果表
明： 所设 计 的舵 机 控 制 系统 动 态性 能及 跟踪 性 能好 。 干扰 能 力 强 ， 够满 足 某 型无 人机 飞行控 制 的要 求及 飞行 抗 能 控 制 地 面仿 真验 证 系统 的 需要 ， 为该 系统 的研 究提供 了技 术保 障．
成 ．伺 服 作 动分 系 统 由舵 机 及其 控 制 器组 成 ， 是 飞行 控 制 系统 的执行 机构 ， 其性 能 优 劣 直接 影 响 着 飞行 控 制 系统 的性 能ｕ． 目前 关 于 舵 机 控 制 系统 的 研 究 涉 及 到 智 能 机器人 、 下航行器 、 艇 、 弹 、 人机 等 ， 水 飞 导 无 包 括基 于单 片机 、 Ｓ Ｄ Ｐ的数 字 舵 控 系 统 的 相 关 研 究 、 代 控 制 理 论 在 舵 控 系 统 中 的应 用 、 控 系 现 舵 统 的 可 靠 性 分 析 及 舵 控 系 统 相 关 模 块 的 开 发 等 ． 例 如 ： 用 ８Ｃ １ 为 主 控 部 分 ， 合 可 编 采 ９５作 结
飞机结构课程设计-方向舵设计
飞机部件课程设计长空无人机方向舵设计2013/1/15一、初步方案的确定1.1方向舵的受力形式使用载荷11kN，载荷较小，故选用单梁式方向舵前端外形参数：X 0 21 42 64 84Y 0 12.8 17.8 19.6 19.4由上表可得出最厚位置为64mm处由于平尾与方向舵存在干涉，需要在方向舵前缘开一口，深度为50mm，不会影响到梁。
蒙皮由前缘及两侧壁板组成，为了便于前缘蒙皮的安装，采用“匚“形梁，如图所示1.2悬挂点配重参考《飞机结构设计》，悬挂点的数量和位置的确定原则是：保证使用可靠、转动灵活、操纵面和悬臂街头的综合质量轻。
由于载荷较小，初步确定为二或三个。
增加悬挂点数量可使操纵面受到的弯矩减小，减轻了操纵面的质量，但增加了悬臂街头的质量和运动协调的难度。
减少悬挂点数量可是运动协调容易，但操纵面上弯矩增大，且不符合损伤容限思想，一般悬挂点不少于2个。
在长空无人机方向舵中，由于垂尾后掠角为0，且方向舵根稍弦长相同，所以运动协调十分容易，所以采用3悬挂点。
1.3翼肋的布置采用15个翼肋(含2端肋)，间距90mm由于结构高度较低，为了方便装配，后部翼肋分为2个半肋。
分别与蒙皮铆接组成壁板后在与梁铆接装配，且左右半肋应分别向上、下延伸一小段距离，以方便壁板与梁的铆接。
1.4配重方式配重方式有两种，即集中配重与分散配重，因本飞机速度较低，且对重量较敏感，所以采用集中配重的方式，在方向舵的上下两端伸出配重块1.5操纵接头的布置为使最大扭矩尽可能小，将接头布置在中间，与中部悬挂点采用螺栓连接1.6开口补强前缘开口处两侧采用加强肋，梁腹板开口处采用支座的三面对其加强。
1.7理论草图二、总体载荷计算支座2支座1 支座32.1气动载荷弦向分布根据已知条件，展向分布均匀，则单位展长载荷q use=pu se/L a=11000/1280N/mm=8.59375N/mmq des=1.3quse=11.171875N/mm再根据弦向载荷分布及气动中心位置，可得出载荷弦向分布如下图：根据面积和气动中心的位置可得a=30.49mm，2.2接头位置确定接头2为中部接头，与操纵接头连接，位于展向中点，即y2=640mm由操纵接头引起的集中力视为全部由接头2传走，不对梁引起额外的载荷。
微型无人机课程设计报告
微型无人机课程设计报告一、课程目标知识目标：1. 学生理解微型无人机的构造、原理及其分类。
2. 学生掌握微型无人机的基本操作方法和安全飞行规则。
3. 学生了解微型无人机在现代社会中的应用领域及其发展趋势。
技能目标：1. 学生能够独立完成微型无人机的组装和调试。
2. 学生具备使用遥控器对微型无人机进行稳定飞行的能力。
3. 学生能够运用所学的知识，解决飞行过程中遇到的技术问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空科技的兴趣和爱好，增强创新意识。
2. 学生树立团队协作意识，培养沟通与协作能力。
3. 学生认识到微型无人机在民用和军事领域的价值，增强国家荣誉感和责任感。
课程性质：本课程为选修课程，旨在拓展学生的科技知识，培养学生的实践操作能力。
学生特点：学生为八年级学生，具有一定的物理基础和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：结合课程性质、学生特点和教学目标，注重理论与实践相结合，强调学生的实践操作和亲身体验，提高学生的综合素养。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 微型无人机概述- 无人机的定义、发展历程及分类- 微型无人机的基本结构和原理2. 微型无人机组装与调试- 教材第3章：无人机主要部件及其功能- 组装步骤及注意事项- 调试方法及故障排除3. 微型无人机飞行操作- 教材第4章：飞行原理与飞行控制- 遥控器操作方法- 安全飞行规则及飞行技巧4. 微型无人机应用与拓展- 教材第5章：无人机在各领域的应用- 案例分析：微型无人机在农业、航拍、救援等方面的应用- 无人机发展趋势及未来展望5. 实践活动- 组装与调试微型无人机- 飞行操作练习- 创新设计：无人机应用方案设计教学大纲安排：第1周：微型无人机概述第2-3周：微型无人机组装与调试第4-5周：微型无人机飞行操作第6周：微型无人机应用与拓展第7周：实践活动与成果展示教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节进行合理安排，确保学生在掌握基本知识的同时，能够进行实践操作和创新思考。
固定翼无人机课程设计
固定翼无人机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解固定翼无人机的基本结构、原理和分类。
2. 学生能够掌握固定翼无人机的飞行原理、控制系统及安全操作规程。
3. 学生能够了解我国无人机产业及政策法规的基本情况。
技能目标：1. 学生能够操作固定翼无人机完成起飞、巡航、降落等基本动作。
2. 学生能够运用无人机飞行模拟软件进行飞行训练和任务规划。
3. 学生能够解决固定翼无人机飞行过程中遇到的基本问题。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空科技的兴趣和热情，增强探索精神。
2. 学生树立安全意识，遵守无人机飞行相关规定，尊重他人隐私。
3. 学生提高团队合作能力，学会分享、交流和互助。
课程性质：本课程为选修课程，以实践操作为主，理论教学为辅。
学生特点：学生对新鲜事物充满好奇，动手能力强，有一定的团队合作意识。
教学要求：结合理论知识与实践操作，注重培养学生的实际操作能力和解决问题的能力，提高学生的安全意识和团队合作精神。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 固定翼无人机概述- 无人机基本概念、分类及用途- 固定翼无人机的发展历程及未来发展趋势2. 固定翼无人机结构与原理- 无人机的基本结构及其功能- 飞行原理及空气动力学基础- 控制系统组成及工作原理3. 固定翼无人机飞行操作与控制- 飞行操作基本技能培训- 飞行模拟软件的使用与训练- 安全操作规程及紧急情况处理4. 固定翼无人机应用领域- 军事应用及民用领域- 无人机在航拍、农业、科研等领域的应用案例5. 我国无人机产业及政策法规- 无人机产业现状及发展趋势- 我国无人机相关政策法规及飞行管理规定教学大纲安排：第一周：无人机概述及发展历程第二周：固定翼无人机结构与原理第三周：飞行操作与控制基本技能第四周：飞行模拟软件训练与实践操作第五周：固定翼无人机应用领域及产业政策法规教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
“DIY无人机的设计和制作——试飞与改进”教学设计
小组讨论试飞成败原因，汇报，小结，提升。
拓展提升
提问：你们如何修改提升你们的无人机？
组织学生思考回答
学生根据本节所学内容，回答
让学生亲身经历反复迭代的科学探究的“复杂”过程，提升学生的四维和技术能力。提出新的问题，使课程得到循环迭代。
教学活动反思
教学目标
是否达成
需要改进
diy无人机的设计和制作试飞与改进教学设计学校广州市番禺区市桥星海中学班级初二12班活动主题diy无人机的设计和制作试飞与改进指导教师李文杰学科综合实践活动课型制作与展示课活动时间2019年6月19日课时1课时教学活动目标情感态度与价值观
“DIY无人机的设计和制作——试飞与改进”教学设计
学 校
广州市番禺区市桥星海中学
发布试飞任务
发布制作四轴无人机的任务，指导学生了解任务要求。
了解任务要求：
1.各小组到户外指定地点
2.DIY无人机飞行测试：从A点飞到B点，控制在最短时间
明确任务要求，激发学习动机。
试飞测试
组织学生到指定位置试飞，维持现在秩序等
按要求试飞任务。
学生实际飞行测试，检验DIY无人机是否存在问题或提升空间。
的地方
教学活动过程
回顾导入
教师活动
学生活动
设计意图
多媒体展示学生前阶段活动的照片、视频等导入
学生代表回顾活动过程，操控及设计无人机经历、感受。
通过创设情境，感受团队协作的力量和激发学生参与活动的热情，并提出问题，导入本课。
展示DIY
无人机
展示学生DIY无人机
观看和比较其他小组的DIY无人机
激发学生试飞无人机的热情
汇报试飞情况
组织汇报情况
飞机升降舵课程设计
飞机升降舵课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解飞机升降舵的基本概念、作用原理及其在飞行控制中的重要性。
2. 学生能够掌握飞机升降舵的构造、分类及与其相关的飞行术语。
3. 学生能够描述飞机升降舵在不同飞行阶段对飞机姿态的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析飞机升降舵在飞行中的调整方法，并解释其对飞机升降的影响。
2. 学生通过模拟实验和小组讨论，培养解决实际飞行问题的能力，提高动手操作和团队协作能力。
3. 学生能够运用图示、模型等方法，清晰、准确地展示飞机升降舵的工作原理。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对航空科技的兴趣，激发他们探索航空领域的热情。
2. 培养学生勇于尝试、积极探究的学习态度，增强他们面对困难的信心。
3. 增进学生对国家航空事业的认识，培养他们的爱国情怀和民族自豪感。
课程性质：本课程为航空科普课程，结合物理学和工程学知识，注重理论与实践相结合。
学生特点：五至六年级学生具有较强的求知欲和动手能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：教师应运用生动形象的语言，结合实际案例和实验，引导学生主动探究，提高学生的实践操作能力。
同时，关注学生的情感态度，培养他们的合作精神和爱国情怀。
在教学过程中，将课程目标分解为具体的学习成果，以便进行有效的教学设计和评估。
二、教学内容1. 理论知识：- 飞机基本结构及飞行原理简介；- 飞机升降舵的构造、分类和工作原理；- 飞机升降舵与飞机姿态的关系及调整方法；- 相关飞行术语及操作规范。
2. 实践操作：- 飞机模型制作：引导学生分组制作飞机模型，并安装升降舵；- 模拟飞行实验：组织学生进行模拟飞行实验，观察升降舵对飞机姿态的影响；- 小组讨论：针对实验过程中遇到的问题，引导学生进行小组讨论，提出解决方案。
3. 教学大纲：- 第一课时：飞机基本结构及飞行原理介绍，飞机升降舵的构造及分类；- 第二课时：飞机升降舵工作原理，相关飞行术语及操作规范；- 第三课时：模拟飞行实验，观察升降舵对飞机姿态的影响；- 第四课时：小组讨论，总结升降舵在飞行中的调整方法及注意事项。
某无人机方向舵设计
某无人机方向舵设计无人机（Unmanned Aerial Vehicle，简称UAV）是近年来快速发展的一种航空机器人，已经在军事、商业、科研等领域得到广泛应用。
无人机的方向舵是控制无人机航向和姿态的重要组成部分，对无人机的稳定性和操控性具有决定性影响。
在本文中，将重点讨论无人机方向舵的设计。
首先，对于无人机方向舵的设计，需要考虑的主要因素包括结构设计、操控方式、控制算法等。
在结构设计方面，无人机方向舵的形式有多种选择，常见的包括水平尾翼、侧向推力器、360度旋转推力器等。
其中，水平尾翼是最为常见的方向舵形式，可以通过可调角度的尾翼控制无人机的航向。
侧向推力器则通过改变推力的方向来实现航向控制，具有快速响应和高操控性的特点。
而360度旋转推力器则可以实现无人机在任意方向上的推力调节，对于特殊应用场景具有一定的优势。
针对不同的应用需求，可以根据实际情况选择合适的方向舵结构。
其次，操控方式是无人机方向舵设计中需要考虑的另一个重要因素。
常见的操控方式包括遥控器操控和自主操控两种方式。
在遥控器操控方式下，操作员通过遥控器发出指令，通过无线通信传输到无人机，从而实现对方向舵的控制。
自主操控方式则是通过预先设定的控制算法和传感器信息进行无人机方向舵的控制，无需人工干预。
对于不同的应用场景，可以根据实际需求选择合适的操控方式。
最后，控制算法是无人机方向舵设计中的关键环节。
控制算法的选择和设计直接影响到无人机的操控性和稳定性。
常见的控制算法包括PID控制算法、模糊控制算法、自适应控制算法等。
PID控制算法是一种经典的控制算法，通过不断调整比例、积分和微分三个参数，使得系统能够快速收敛到设定值。
模糊控制算法则是一种基于模糊逻辑的控制算法，通过模糊化输入和输出，以及模糊规则的定义和推理，实现对系统的控制。
自适应控制算法是一种能够动态调整控制参数的控制算法，可以根据系统的变化自动调整控制参数，以适应不同的工作环境和任务需求。
(完整word版)方向舵设计
带入得到：
由此确定接头位置，并可以确定前缘蒙皮开口
实际设计上，由于加工和装配精度问题，所以取整数设计，可取接头距离为193mm。移动较小，后面计算时仍可继续用最佳计算值。
3
3
梁可采用压弯型材，压成“匚”形梁，即加工出来的腹板与缘条厚度相同。受载不大，所以梁的材料可以选用普通易成型的铝合金，如LY12铝合金，其有：
飞机部件课程设计
长空一号无人机方向舵设计
南京航空航天大学
飞行器设计技术研究所
学 院：航空宇航学院
专 业：飞行器设计与工程
班 级：0112105
学 号：011210532
姓 名：苏 祺
指导教师：徐惠民、王强
时 间：2015.12.25-2016.1.15
一
方向舵在其活动范围内运动，在任何情形下不得与其支撑结构或邻近构件发生干扰，所以其要满足一定的协调关系。方向舵平面要满足几何尺寸及协调关系如图1。这是设计的前提条件。
图三 沿展向分布的规律图四沿弦向分布的规律
为防止方向舵与垂直安定面发生耦合颤振，对与本设计的可逆操纵的方向舵，设计要求质量平衡。
二、
2
使用载荷11kN，载荷较小，故选用单梁式，转轴后为无墙三角单闭室结构。
由方向舵几何尺寸可知，方向舵面积较小，最厚位置为62mm处,最大厚度为39.2mm。载荷为11000N，相对也较小，故可采用单梁式结构。同时平尾与方向舵存在干涉，需要在方向舵上开一口，深度为45mm，在最大厚度处之前，所以可以采用单梁结构而不用破坏梁。
无人机课程设计文库
无人机课程设计文库一、课程目标知识目标：1. 学生能理解无人机的定义、分类及其在现代社会中的应用。
2. 学生能够掌握无人机的基本组成部分、工作原理和飞行控制方法。
3. 学生能够了解无人机飞行中涉及的安全规则和法律法规。
技能目标：1. 学生能够操作模拟飞行软件，完成基本的无人机起飞、飞行、悬停和降落动作。
2. 学生能够运用所学的理论知识，分析并解决无人机飞行过程中遇到的问题。
3. 学生能够通过小组合作，完成无人机的组装、调试和飞行任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对无人机技术的兴趣和好奇心，激发他们探索未知领域的热情。
2. 培养学生的团队协作意识，使他们学会在团队中承担责任，共同完成任务。
3. 培养学生遵守规则、尊重生命的价值观，使他们明白无人机飞行安全的重要性。
本课程针对的学生特点为：好奇心强、动手能力强、喜欢探索新事物。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养他们的创新精神和实践能力。
课程目标旨在使学生在掌握无人机基本知识的基础上，提高实际操作技能，同时培养他们的情感态度和价值观，为未来社会发展贡献自己的力量。
二、教学内容1. 无人机基础知识：包括无人机的定义、分类、发展历程及其在军事、民用等领域的应用。
教材章节：第一章 无人机概述2. 无人机结构及工作原理：介绍无人机的基本组成部分，如飞控系统、动力系统、导航系统等，并分析其工作原理。
教材章节：第二章 无人机结构与工作原理3. 无人机飞行控制与操作：讲解无人机飞行控制方法、飞行模式及操作技巧。
教材章节：第三章 无人机飞行控制与操作4. 无人机飞行安全与法规：介绍无人机飞行安全常识、我国相关法律法规及飞行前的准备工作。
教材章节：第四章 无人机飞行安全与法规5. 无人机模拟飞行实践：组织学生进行模拟飞行软件操作，完成基本飞行动作训练。
教材章节：第五章 无人机模拟飞行实践6. 无人机组装与调试：指导学生进行无人机组装、调试及飞行任务。
飞机方向舵课程设计
飞机方向舵课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解飞机方向舵的基本结构、功能及工作原理；2. 学生能掌握飞机方向舵在飞行中的作用，了解不同飞行阶段方向舵的使用方法；3. 学生了解方向舵与其他飞机操纵面的配合关系，明确飞行中协调操纵的重要性。
技能目标：1. 学生能通过模型或模拟器操作，熟练掌握方向舵的控制技巧；2. 学生能够运用所学知识，分析飞机方向舵在飞行中出现的问题，并提出解决方案；3. 学生能够运用科学探究方法，对方向舵的使用进行实验与探究。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对航空事业的热爱和探索精神，增强学习飞行器知识的兴趣；2. 学生树立正确的安全意识，了解方向舵操作在飞行安全中的重要性；3. 学生培养团队合作精神，学会在团队中沟通、协作，共同解决问题。
课程性质：本课程为航空知识科普课程，旨在帮助学生了解飞机方向舵的基本原理和操作方法，提高学生的航空知识素养。
学生特点：五年级学生对飞行器有一定的兴趣，好奇心强，具备一定的动手操作能力和探究精神。
教学要求：课程要求结合实际，注重实践操作，鼓励学生主动探究，提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
教学过程中，注重培养学生的安全意识和团队合作精神。
通过课程目标的实现，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面得到全面提升。
二、教学内容1. 飞机方向舵的结构与功能：介绍飞机方向舵的构造，包括舵面、转轴、操纵系统等组成部分，阐述方向舵在飞行中的主要功能；相关教材章节：第五章“飞机的操纵系统”，第3节“方向舵的构造与作用”。
2. 飞机方向舵的工作原理：讲解方向舵在飞行中如何实现飞机的偏航控制，分析空气动力学原理在方向舵中的应用；相关教材章节：第五章“飞机的操纵系统”，第4节“方向舵的工作原理”。
3. 方向舵的操作方法：介绍在不同飞行阶段，如起飞、巡航、降落等情况下，方向舵的操作技巧及注意事项；相关教材章节：第六章“飞行操作”，第2节“方向舵的操作方法”。
无人机二轴教学设计方案
一、教学目标1. 知识目标：- 了解无人机二轴的基本结构、工作原理和功能。
- 掌握无人机二轴的组装、调试和飞行操作方法。
- 理解无人机二轴在航空摄影、农业喷洒、快递配送等领域的应用。
2. 能力目标：- 能够独立完成无人机二轴的组装和调试。
- 能够进行无人机二轴的飞行操作，包括起飞、降落、悬停、前进、后退等。
- 能够根据实际需求调整无人机二轴的飞行参数，实现精准操控。
3. 情感目标：- 培养学生对无人机技术的兴趣和热爱。
- 增强学生的团队协作能力和创新意识。
- 培养学生的安全意识和责任感。
二、教学内容1. 无人机二轴基础知识- 无人机二轴的结构组成- 无人机二轴的工作原理- 无人机二轴的飞行原理2. 无人机二轴组装与调试- 组装工具和材料准备- 组装步骤及注意事项- 调试方法及参数设置3. 无人机二轴飞行操作- 起飞与降落操作- 悬停与悬停调整- 前进、后退、转弯等基本飞行操作- 飞行参数调整与优化4. 无人机二轴应用案例- 航空摄影- 农业喷洒- 快递配送- 其他领域应用三、教学方法1. 理论与实践相结合- 课堂讲授与现场演示相结合，让学生直观了解无人机二轴的相关知识。
- 通过实验、练习等环节，让学生动手实践，提高动手能力和操作技能。
2. 案例教学- 结合实际应用案例，引导学生分析无人机二轴在不同领域的应用优势。
- 通过案例讨论，激发学生的创新思维和团队协作能力。
3. 分组教学- 将学生分成若干小组，每组负责一个无人机二轴的组装、调试和飞行操作任务。
- 通过小组合作，培养学生的团队协作能力和沟通能力。
四、教学进度安排1. 第1周：无人机二轴基础知识介绍，了解无人机二轴的基本结构和工作原理。
2. 第2周：无人机二轴组装与调试，学习组装工具和材料，掌握组装步骤和注意事项。
3. 第3周：无人机二轴飞行操作，学习起飞、降落、悬停、前进、后退等基本飞行操作。
4. 第4周：无人机二轴应用案例，分析无人机二轴在不同领域的应用优势。
制造无人机课程设计
制造无人机课程设计一、教学目标本课程旨在通过制造无人机的学习，使学生掌握无人机的基本概念、结构和制作方法，培养学生的动手能力、创新意识和团队协作精神。
1.了解无人机的基本概念、分类和应用领域。
2.掌握无人机的主要组成部分及其功能。
3.学习无人机的设计原理和制作技巧。
4.能够运用无人机制作软件进行无人机设计。
5.能够独立完成无人机的组装和调试。
6.学会对无人机进行简单的故障排查和修复。
情感态度价值观目标：1.培养学生的科技创新意识和实践能力。
2.增强学生对无人机领域的兴趣和好奇心。
3.培养学生团队协作、沟通交流的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括无人机的基本概念、分类和应用领域，无人机的主要组成部分及其功能，无人机的设计原理和制作技巧。
具体教学大纲如下：1.第一章：无人机概述1.1 无人机的定义和发展历程1.2 无人机的分类和应用领域2.第二章：无人机组成及功能2.1 无人机的主要组成部分2.2 各组成部分的功能和作用3.第三章：无人机设计原理3.1 无人机的设计流程3.2 无人机的设计要点4.第四章：无人机制作技巧4.1 无人机的组装方法4.2 无人机的调试与优化5.第五章：无人机故障排查与修复5.1 无人机常见故障及原因5.2 故障排查与修复方法三、教学方法本课程采用讲授法、实践操作法、小组讨论法等多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
1.讲授法：用于讲解无人机的基本概念、设计原理和制作技巧。
2.实践操作法：让学生亲自动手组装、调试无人机，提高实践能力。
3.小组讨论法：分组进行讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。
四、教学资源为实现课程目标，我们将提供以下教学资源：1.教材：无人机制作教程，用于引导学生学习无人机的基本知识和制作技巧。
2.参考书：无人机技术手册，为学生提供更深入的技术支持。
3.多媒体资料：无人机制作视频教程，方便学生随时查阅和学习。
4.实验设备：提供无人机组装套件和调试工具，让学生进行实际操作。
f450无人机课程设计
f450无人机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解F450无人机的基本结构、原理及其应用领域；2. 学生掌握无人机飞行控制的基础知识，包括飞行器平衡、方向控制等；3. 学生了解无人机飞行安全规范及相关法律法规。
技能目标：1. 学生能独立完成F450无人机的组装与调试；2. 学生具备操作无人机进行简单飞行动作的能力，如起飞、悬停、降落等；3. 学生能够运用所学知识解决无人机飞行过程中遇到的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对无人机科技的兴趣，激发创新精神；2. 增强学生的团队合作意识，培养沟通协调能力；3. 提高学生的安全意识，培养遵守无人机飞行规范的自觉性。
本课程针对初中年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，学生不仅能掌握无人机的基础知识和技能，还能培养良好的情感态度价值观，为后续学习及实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 无人机概述：介绍无人机的发展历程、分类及应用领域，使学生了解无人机在现代科技中的重要性。
- 教材章节：第一章 无人机概述2. 无人机结构与原理：讲解F450无人机的结构组成、工作原理及关键部件功能，为学生组装与调试无人机打下基础。
- 教材章节：第二章 无人机结构与原理3. 飞行控制知识：学习无人机飞行控制原理，包括飞行器平衡、方向控制、飞行动力等，使学生掌握无人机飞行操作的基本技能。
- 教材章节：第三章 飞行控制知识4. 无人机安全与法律法规：介绍无人机飞行安全规范、相关法律法规，提高学生的安全意识和遵守法规的自觉性。
- 教材章节：第四章 无人机安全与法律法规5. 无人机组装与调试：指导学生进行F450无人机的组装、调试，培养学生动手实践能力。
- 教材章节：第五章 无人机组装与调试6. 飞行操作实践：让学生实际操作无人机，完成简单飞行动作，巩固所学知识，提高操作技能。
- 教材章节：第六章 飞行操作实践7. 总结与拓展：对所学内容进行总结，拓展无人机应用领域的相关知识，激发学生的创新意识。
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飞机部件课程设计计划书
方向舵设计
一、题目：某无人机方向舵设计
二、要求：
1.完成技术总结报告一份、设计图纸4~5张，包括方向舵理论图、方向舵装配图及零件图、
组件图。
2.所设计的方案除满足设计使用要求外，应强度、刚度好、工艺性好、维护方便、生产周期短和经
济、可靠，以及综合这些因素下重量最轻。
3.所设计的文件和图纸应符合国家或部标准、符合生产使用单位要求。
三、内容和步骤：
1.调查研究，确定初步方案。
广泛收集各种方向舵资料和实物，仔细分析它们的结构和设计特点，并结合本课题给定设计条
件，初步形成设计方案，画方向舵理论草图。
要注意学习和创新的关系，借鉴现有的设计，一定要经过自己的分析思考，切忌盲目照搬，也不
要凭空“创造”。
2.绘制内力分布图
方向舵总气动载荷见表一。
按强度规范的方向舵载荷分布原则和本课题的设计条件，绘制方向舵弯矩M、剪力Q和扭矩M K
载荷沿展向分布的规律（见图一）是与弦长成正比，沿弦向分布的规律见图二、压心在0.293b处。
图一图
3.设计计算
初步选择各主要受力构件构造形式，经强度估算后确定梁、桁条、肋、蒙皮的材料、
尺寸。
初步确定悬挂接头、支座、操作摇臂、转轴及局部加强区的结构形式，并进行强度估算。
4.绘制理论图（比例1 : 2）
5.配重设计和重量计算
6．绘制装配图（比例1：1）
7．零件设计、绘制零、组件图
8．整理技术报告要求：①概念清楚、论证有理、计算准确；
②文字通顺、计算公式和附图交代清楚。
四、长空无人机方向舵设计原始数据和参考资料
1．几何数据
（1）方向舵平面几何尺寸及协调关系如图三所示。
（2）方向舵在XOY 平面内的外形由垂尾翼型的后段和方向舵前段外形决定。
垂尾翼型为NACA0008 。
（3）方向舵最大偏转角：± 15° 方向舵几何外形见图三。
2．外载荷
按飞机强度规范确定方向舵载荷及其分布。
安全系数f=1.5
3．参考资料
长空一号方向舵实物。
四、时间安排（按二周计）
1确定初步构造方案、绘制理论草图1天
2．载荷计算和设计计算3天
3．零件设计和强度校核2天
4．绘制装配图（和理论图）2天
5．绘制零组件图2天
6．整理技术报告1天
7全面检查、修改1天
c
垂直女定面
方
向舵
机身纵轴
图三方向舵平面几何尺寸及协调关系。