变体飞机典型状态横航向动特性及控制研究

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1、第32卷第5期计算机仿真2015年5月文章编号：1006—9348(2015)05—0058—05变体飞机典型状态横航向动特性及控制研究苏新兵1，周洲1，冯浩洋2，王旭2(1．西北工业大学无人机特种技术国防重点实验室，陕西西安710072；2．空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安710038)摘要：在变体飞机横航向动态稳定性控制的研究中，变前掠翼布局因存在固有的气动弹性发散和变体过程强气动耦合以及力学环境的诸多不确定因素，使本身的动态特性相当复杂。因强调隐身设计成飞翼布局，使稳定性下降，起飞、着陆性能变差，操纵和控制难度增大。针对上述独特变体结构，为成功解决变前

2、掠翼布局飞行器的动态稳定性不足的问题，采用小扰动理论建立了三角翼状态无人机的横航向动力学特性模型，给出了动特性分析原理；设计了四个独立的升降副翼舵面代替常规操纵面；进而进行了仿真研究。仿真结果表明，无人机横航向是接近中立稳定或不稳定的；最后采用鲁棒特征结构配置的参数化方法，设计了横航向的控制律，仿真结果表明，上述控制律能够使系统快速达到期望的动态特性和稳定性要求，从而验证了上述方法的有效性且结果可信。可为变体飞机的动力学分析和飞行控制系统设计提供有益参考。关键词：变前掠翼；无人机；三角翼；横航向；动态特性中图分类号：V211．3文献标识码：BResearchonL

3、ateralDirectionalDynamicCharacteristicandControlfortheVariableForward-SweptWing扔4旷withDelta-WingfigureSUXin—bin91，ZHOUZhoul，FENGHao—yan92，WANGXu2(1．NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonUAV，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’anShanxi710072，China；2．InstituteofAeronauticsandA

4、stronauticsEngineering，AirForceEngineeringUniversity，Xi’anShanxi710038，China)ABSTRACT：TheconnaturalaeroelasticitydivergencephenomenaandthestrongaerodynamiccouplingaswellasmanyuncertainfactorsinmechanicalenvironmentcangivetheVariableForward-SweptWing(VFSW)configurationUAVcomplicateddyn

5、amics．FortheuniquestructureoftheVariableForward-SweptWingUAV，adynamiccharac-teristicmathematicalmodelofitslateraldirectionwiththree—corneredwingisestablishedbyuseofthelittledisturbedtheory．Thenthesimulationiscarriedout．ThesimulationresultsshowthatthelateraldirectionoftheVariableFor-wa

6、rd-SweptWingUAVisclosetotheapproximatesteadyorunstable．ThecontrollawofitslateraldirectionfortheVariableForward-SweptWingUAVisdesignedbyuseoftheparametricmethodbasedonthefoundationoftherobustfeaturestructureconfiguration．Thecontrolsimulationiscarriedout．Thesimulationresultsshowthatthec

7、ontrollawcanmakethesystemachievethedesiredrequirementsanddemonstratetheeffectivenessofthedesign．KEYWORDS：Variableforward-sweptwing(VFSw)；Unmannedaerialvehicle(UAV)；Delta-wing；lateraldi-rectional；Dynamiccharacteristic1引言变体布局飞行器(MorphingAircraft)⋯被认为适用于未来多用途战斗机，它是一种可根据不同的飞行环境、飞行剖面和作战任务等

8、需要，主动