摘要
无人机初步设计涵盖了总体设计、结构设计、推进系统、操稳和性能分析等多个学科。本文对飞翼布局无人机族群进行结构设计初步研究，具体研究内容如下： 1)根据飞翼式布局外形特征参数，使用CATIA二次开发技术对打击型和侦察型无人机的气动外形进行参数化建模。根据无人机族结构设计要求，在CATIA平台分别完成两种类型无人机的结构布置线框模型。 2)基于PCL语言自动实现几何曲面重建，网格划分，载荷和边界条件设置和有限元物理属性定义等，生成结构有限元模型。在此基础上采用修正可行方向法对两种机型的单一构型无人机分别进行结构优化。 3)针对共享机身模块的无人机族结构优化问题，提出了一种可以同时实现通用模块和专用模块的结构尺寸二级优化方法。优化流程分为通用模块和专用模块两个层次，其中通用模块为系统层次，主要任务是确定机身模块结构件尺寸；专用模块为子系统层次，为了确定机翼受力构件的具体尺寸，并将结果返回到系统级。经过多次迭代，获得通用模块和专用模块结构尺寸的最佳组合。 本文着重研究了将无人机族的概念和方法应用于飞翼布局无人机族的结构初步设计中。通过对飞翼布局无人机族的结构设计优化的研究，初步形成了一套具有飞翼布局特色的无人机族的结构优化设计方法。
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