无尾飞翼式攻击型无人机总体优化设计方法研究

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1、西北工业大学硕士学位论文无尾飞翼式攻击型无人机总体优化设计方法研究姓名：李发生申请学位级别：硕士专业：飞行器设计指导教师：周洲20070301西北工业大学硕士学位论文摘要本文对无尾飞翼式攻击型无人机总体优化设计方法进行了研究。主要包括两方面内容，其一是针对攻击型无人机的总体要求，进行方案设计和评估，其二是研究总体设计的优化方法，挖掘飞翼布局的多学科综合优势。首先完成了无尾飞翼式攻击型无人机的初步总体方案设计，确定了无人机的起飞重量、翼载荷、推重比、发动机参数、机翼和机身的几何参数、起落架和控制舵面的几何参数

2、等；接着围绕总体方案的选型和确定，对该无人机的升阻特性、俯仰力矩、横航向静导数、动导数和操纵导数等气动力进行了工程估算；根据气动力参数，对该无人机的纵向静稳定性、动稳定性、操纵性和横航向静稳定性、动稳定性、操纵性等特性进行了计算分析；接着对该无人机的飞行包线、爬升性能、续航性能、下滑性能、起降性能进行计算分析，并根据计算结果检验所选方案是否达到设计指标。本文在上述基础上应用并行子空间优化设计(csso)算法对无尾飞翼式攻击型无人机进行多学科一体化设计。研究结果表明，并行子空间设计算法不仅有效地实现了并行设计

3、思想，而且与传统的优化算法相比，CSSO算法降低了无人机系统分析的次数，找到系统全局最优解的概率也较高。同时也说明CSSO算法能有效地应用于无人机总体综合设计优化，为无人机多学科一体化设计提供了一个可行的方法。关键词：飞机设计，无人机，无尾布局，飞行性能，并行子空间优化，响应面，神经网络西北工业大学硕士学位论文AbstractTheapplicationofoptimizationtotheconceptualdesignofaggressivetaillessUnmannedAerialVehicle(U

4、AV)Wasresearchedinthispaper．Inthefirstinstance，thedesignlayoutoftaillessUAVhasbeanstarted，andvaluesforft．numberofparametershavebeenestimated．Thcseincludetakeoffgrossweightandfuelweight,thi-ust·to-weight，enginesize，wingloading，thewingandfuselagegeometries，t

5、helandinggearandcontrol—surfacegeometries．BaseontheconceptualdesignofUAV,theaerodynamicforceparametersofliftanddragcharacteristics，pitchmoment，lateraldirectionalderivativesandportraitdirectionalderivatives，andcontrolderivativeshavebeenconfirmed．Andthenthel

6、ongitudinalstaticstabilityanddynamicstabilityandcontrol，thelateraldirectionalstaticstabilityanddynamicstabilityandcontrolhavebeenascertainedtotheaerodynamicforceparametersofUAV．Accordingtotheparametersofabove，theperformanceandflightmechanicsofthetaillessUn

7、mannedAerialVjlliclehasbeencalculatedtofindoutwhethertheconceptualdesignparametersistrue01"not．Theseincludenightenvelope，climbingperformance，cruisingperformance，glidingperformanceand1aIldhigperformance．Oneofmajorcontributionsinthisresearchisanapplicationof

8、ConcurrentSubspaceOptimization(CSSO)tothepreliminarydesignofaggressivetaillessUnmannedAerialVehicle．Throughthismethodwegettheoptimalresultofthedesign．TheresultsindicatethatsuchanimplementationoftheCSSOisquite