矢量推进技术验证机

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1、第21届“冯如杯”学术科技竞赛参赛论文科技发明制作类论文名称：无尾矢量推进技术验证机项目编号：学院名称：航空科学与工程学院专业名称：飞行器设计与工程学生姓名：颜旭峰指导教师：黄俊北京航空航天大学二〇二一年九月制作者承诺我保证本论文的工作由我和项目组的成员独立创作，保证本论文中不存在抄袭、剽窃、侵权、伪造、故意夸大等各种弄虚作假的行为。我和项目组成员将遵守本届冯如杯参赛的有关各项规定。并愿意承担因为个人原因而产生不良后果的责任。申请者(签章)：2021年9月9日无尾矢量推进技术验证机摘要：在当今航空领域，先进的主动控制技术与自动操作技

2、术使得战斗机的性能越来越先进，其最有代表性的就是F-22，同时各种UAV、UCAV也大放光彩，从RQ-4全球鹰到MQ-9收割者再到刚试飞的X-47B，无人机大有逐渐取代有人机的趋势，特别是在飞行员已经成为战斗机性能发挥的短板时，更是如此。在拥有先进气动布局，加装了大推力发动机，拥有矢量喷口的智能无人机面前，F-22将无法拥有任何优势。本项目正是基于对航空领域这一发展方向的考虑，计划自行设计一架无尾布局航模级别的样机，来验证在无人机上加装矢量喷口的效果，并最终希望达到完全利用样机的矢量喷口的作动来完成样机的3轴操作。样机采用先进的无尾

3、布局，双涵道电动机作为动力，并采用自动平衡仪增稳，以获得较强的飞机气动效率与操作性，尽可能在性能上逼近真实的无人机。样机的结构设计采用全CATIA数字设计，在设计阶段融入使用维护性概念，以提高样机使用的可维护性能，同时结构设计力求合理，以提高结构效率，减小样机的结构重量，提高飞机的飞行性能。此方案的研究将会对于无人机布局的科研提供实用的参考资料。关键词：矢量控制，无尾布局，无舵面控制TaillessThrustVectoringTechnologyDemonstratorAbstract：Todayinaviationindustr

4、y,theperformanceoffighters-typicallyF-22,isgettingmoreadvancedwithcutting-edgeactivecontroltechnology(ACT)andautomaticoperation.Meanwhile,variouskindsofUAVs,UCAVsarealsoshininginthesky.FromRQ-4GlobalHawk,MQ-9ReapertoX-47Bwhichjustcamebackfromtestflights,unmannedaerialv

5、ehiclesarelikelytoreplacemannedaircrafts,especaillywhenpilotsbecomethebottleneckoftheperformanceofafighter.WhenconfrontingintelligentUAVwithadvancedaerodynamicconfiguration,high-thrustenginesandvectornozzles,F-22willcertainlybeousted.Thisproject,basedonthoughtsoverthis

6、trend,planstobuildataillessprototypeofcommonmodelairplanesize,inordertodemonstratetheeffectsoftheinstallationofvectornozzles.Andwehopethateventually,themaneuveroftheprototypewillbecompletelyachievedbyactuatingthevectornozzles.Advancedtaillessconfigurationisadopted.Twoe

7、lectricVTDPsaredeployedaspowersupply.Andanauto-balancinginstrumentisusedforstability.ThesecanhelptheairplanegainaerodynamicefficiencyandmaneuverabilityandbeasarealUAVaspossible.ThestructuraldesignistotallyprocessedinCATIA.Usabilityandmaintainabilityareconsideredduringd

8、esignprocess.Andasoundstructuraldesignisrequiredtoincreasestructuralefficiencyandtoreducestructuralweight,thusenhance