中国安全科学学报

作者：刘聪, 魏志强, 韩红蓉, 单泽众

单位：1 中国民航大学 空中交通管理学院,天津 300300;；2 中国民航大学 航空工程学院,天津 300300

关键词：无人机(UAV),侧风,悬停,气动响应,非定常

基金：中央高校基本科研业务费项目中国民航大学专项资助(3122018C034)。

为保证有侧风情况下旋翼无人机(UAV)的悬停精准控制和安全性,采用风洞试验和数值模拟仿真的方法,研究不同侧风风速下的无人机旋翼时均和非定常气动响应。首先,开展风洞试验,测量侧风风速对旋翼时均拉力和扭矩的影响,进而拟合不同风速下的旋翼动力学模型系数;然后,采用数值模拟方法,仿真分析旋翼在一个旋转周期内的气动非定常效应;最后,分析侧风风速对旋翼涡量场和速度场的影响。研究结果表明:侧风可显著提高旋翼的拉力和扭矩,但大风速会导致悬停效率降低;较大风速时,旋翼的气动非定常效应不容忽视,在控制悬停状态时有必要考虑侧风作用和非定常气动响应;侧风还有助于增强旋翼下洗涡流的涡强度和诱导速度。

来源：2021年第9期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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