摘要
近些年来，倾转旋翼无人机是一个热点问题，针对此类无人机气动干扰较大、可靠性差和操纵较为复杂等不足，本文提出一种旋翼与固定翼固定且机翼倾斜的无人机。由于无人机在外界载荷作用下会产生振动，振动会导致无人机失控和/或降低结构使用寿命，因此，在无人机的设计过程中分析了机翼结构的固有频率，另一方面，改进了某型油动无人机的减振器结构。 根据倾斜翼无人机的设计要求与任务指标，对倾斜翼无人机进行了总体设计。首先确定了机翼倾斜45°并采用“工字形”布局，选定机翼的翼型为CURTISSCR-1，确定了机翼为矩形翼，完成了对机翼典型构件的设计并在翼梢增加端部盖板，最后完成了对旋翼动力系统与电控系统硬件的选型。 利用Ansys软件对巡航状态下的飞行情况进行了气动仿真分析，分析结果表明在翼梢增加端部盖板后，可以使得无人机上的压力分布更加均匀，机身后方的低压低流速区域也有了明显的改善；通过对机翼进行静强度仿真分析，验证了所选材料和结构强度符合基本要求；使用Abaqus软件对机翼进行了自由振动仿真分析，根据分析结果对机翼进行了结构改进，改进后的分析结果表明，机翼的固有频率相较于改进前有明显的降低。从理论上讲，此无人机相较于倾转旋翼无人机来说，具有结构更简单、可靠性高、拥有较为合理的气动力布局等优点。 对某型油动无人机的减振器进行了改进设计。首先分析了某型油动无人机发动机的振动特性，通过仿真分析得到了原始减振器的固有频率较大、减振效果较差，并结合实际情况选择阻尼减振技术对此无人机进行减振。针对某型油动无人机巡航阶段对机身振动的控制要求，基于被动减振的原理，设计了发动机与机身连接处的4点式和6点式布局的阻尼减振结构，并将两种布局形式的减振结构装机后在地面模拟飞行状态进行实验测试，结果表明，采用这两种布局形式的减振结构均可以使机身振动得到有效控制，其中6点式布局的减振结构的减振效果更好，能够使得机身振动幅值降低到原来的30%以下，同时通过减小减振器的重量对该无人机进行了减重。改进后飞机的实际飞行情况表明改进设计达到了预期效果，提高了机载仪器数据的稳定性和精确度。
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