航空宇航工程孙安斌开题报告

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1、中北大学毕业设计开题报告学生姓名：孙安斌学号：30学院、系：机电工程学院航空宇航工程系专业：飞行器制造工程设计题目：直升机的反求设计指导教师:刘彦臣2008年3月7日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一、课题研究的目的和意义无人飞行器(UnmannedAerialVehicle,UAV)简称无人机，是指飞机上没有驾驶员，飞机自主飞行，其飞行状态、线路等由无线遥控或自身程序控制，在大气层中利用空气动力承载飞行，并可重复使用的一类飞行器[1]。无人直升机是无人机系列的一个重要分支。它以其

2、准确、灵便、高效的侦察、干扰、欺骗、校射及在非正规条件下作战，在现代战争中发挥着独特的作用，对未来的军事斗争造成较为深远的影响[2.3.4]。在民用上也受到愈来愈多的重视，它的高灵敏性、高准确性使其在复杂地形测绘、农林播种/喷药、城市交通监控等方面都有广泛的用途。无人直升机按照外形尺寸可以将其分为：普通(≥300cm)、小型(100-300cm)、超小型(15-100cm)及微型(≤15cm)[5]。小型无人直升机由于其更加小巧的体积，能在恶劣、狭小、复杂的环境中作业，因而具有固定翼飞机所无可比拟的优势，它的应用领域已从单纯的军事领域扩展至民用领

3、域，其应用有着巨大的发展前景。国际上众多研究机构已经对小型无人直升机进行了多年的研究[6]。2000年，南京航空航天大学开始研制无人驾驶直升机，掀起了国内对无人驾驶直升机的研究热潮，越来越多的高校和研究机构开始关注并参与到微小型无人直升机的研究中[7]。但是由于种种原因，与国际先进水平相比，我国对小型无人直升机相关领域的研究依然处于落后位置。我们要清醒地认识到，在世界范围内、美国、欧盟、日本、以色列等国家和地区的无人直升机处于世界前列，我国和他们相比依然存在比较大的差距[8]。综上所述，我们发现：第一、自主飞行的小型无人直升机具有广阔的军事和民用

4、前景；第二、我国在小型无人直升机领域仍然和发达国家有比较大的差距。因此，开展小型无人直升机的研究，对我国具有重大意义。而在当代国际竞争日益激烈的情况下，对每一个国家来说，独立地进行科学研究和技术开发，形成符合国情的技术体系，都是非常重要的。但是，我们必须看到，现代科学技术已经渗透到社会生活的各个领域，没有一个国家可以完全不依赖其它国家的先进技术而包打天下，有不少资料表明，不少国家70%以上的技术都来自国外，发展中国家更是如此。激烈的国际竞争中，要迅速及时的掌握国外的大量的先进技术，了解对手的水平和动向，除了进行“技术间谍”活动外，正常的途径便是借

5、助于反求工程[9]。本研究课题就是以同类型遥控直升机产品的实物样品为起点,进行反推性的研究。首先对遥控直升机产品进行性能测试、结构分析,然后进行分解研究,之后根据分析结果构件无人直升机零件的设计图纸和CAD模型[9.10.11.12]。再基于CATIAV5R17、ADAMS2005、FLUENT等强大的工程软件平台[13.14.15]，完成各直升机各个零件的虚拟装配[16.17.18.19]，建立功能虚拟样机[20.21]，建立适当的坐标和数学模型，对直升机的旋翼和尾翼的扭矩动态平衡关系进行研究[22.23.24.25.26]，最终实现该遥控直升

6、机的整个虚拟产品的开发。通过本课题的研究，能够掌握反求工程在微型无人直升机产品开发与制造过程中的应用，利用先进的虚拟装配技术，完成GuLang-450遥控直升机的反求和装配工作。探究由国内外先进无人直升机实物到掌握该产品技术并进行自主设计研发的快捷节省方法。从而，能够迅速了解国外先进无人直升机的设计思想，吸收并改进先进无人直升机技术，缩短无人直升机的开发周期。此外，目前开展微型无人直升机的研究都是基于商用的遥控模型直升机，根据系统需要进行改装而成。而通过该飞行器的反求设计可以研究和改善直升机的平衡特性、稳定性和操纵性，从而可以为研制出适应不同飞行

7、任务需要的不同型号微型无人直升机打下基础[26]。二、国内外研究现状无人直升机具有无人机与直升机的共同优点，具有特别的飞行能力，比如能垂直起降、空中悬停、前后左右任意方向飞行等，可以完成固定翼无人机所不能完成的任务[4]。因此很多研究机构选用直升机作为微小型无人机的研究平台，此外，微型无人直升机还被广泛用作空中机器人研究平台[27]。同时源于这项技术在控制等领域的挑战性，因此微型无人直升机受到越来越多政府和研究机构的重视。国际上众多研究机构已经对小型无人直升机进行了多年的研究。MIT已在这方面进行了多年的研究，取得了很好的成绩。2002年，MIT

8、首次实现了微小型直升机自动翻滚飞行。UC-Berkeley从1996年开始从事微小型无人直升机的研究，2003年已成功实现了微小型无人直