1、无人机相关研究人员
2、理工科院校学生
3、结构和流体仿真工程师
4、Fluent、Abaqus、Ansys软件学习和使用者
1、了解无人机的飞行机理
2、了解如何评估无人机性能(重量、气动特性、操稳性能、飞行性能及隐身性能)
3、掌握使用Fluent进行无人机外流场分析
4、掌握如何对无人机机翼进行等强度设计
2021年金砖五国工程仿真创新大赛本科组作品:正标协同空战无人机总体设计——飞将,大赛预选作品原文详见大赛页面链接:https://www.fangzhenxiu.com/share/activity/competition
新冠疫情肆虐的2020年,人类军事领域的你争我斗并没有消停,纳卡冲突,刺杀高层领导人、抵近侦查,大型军演频频上演,新式武器登台亮相,在这个展示“肌肉”的时代,以AI技术搭建的空战无人机走上了历史舞台。本作品根据未来战争需求,设计了一款具备更强格斗能力、隐身与超音速巡航兼顾的协同我方主力机空战的第四代智能无人机。
在首轮近似阶段,本作品给出了空中优势和协同空战的任务剖面,进行了两个方案的迭代,运用经验公式估算起飞总重约16吨,进而得出了翼载荷300kg/㎡与所需推重比1.085等。
在迭代阶段,本作品通过大迎角空气动力学分析飞机外形。运用 Fluent方法分析涡系对的影响。给出五大创新点,即兼顾低阻和隐身性能的飞机气动布局,实现大迎角机动性的可动前边条,带有控制面的全动V型尾翼,开弹舱后不增加RCS的复式折叠主弹仓门设计和吊塔智能速射机炮设计。之后通过有限元分析对机翼进行等强度设计。给出全机结构布局、内部布置和航电设计。
本作品给出了本机的初步几何外形,对机翼、机身、弹仓、尾翼、起落架、航电等进行了设计,并给出了相关参数与三视图。对性能校核时,对飞机的重量、气动特性、操稳性能、飞行性能及隐身性能等进行分析。着重分析了本机作战效能,分析结果显示,本作品较圆满地完成了设计指标。
本作品通过层次分析法对飞机外形进行权衡分析,并建立并行子空间优化模型优化飞机的飞行性能。给出飞机最终设计状态。最后从作战效能和造价两方面进行优势分析,说明了竞争优势。