扇翼飞行器垂直升降可行性研究.pdf

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扇翼飞行器垂直升降可行性研究
杨格,程春明
(黑龙江科技大学机械工程学院,哈尔滨150027)
摘要:基于扇翼机的飞行原理,提出通过改变攻角以及增加尾部升力面弦长的方式提高气动效率,进而实现垂直升降
的方法通过建立扇翼飞行器的二维数学模型进行模拟分析、设计试验模型并进行了相关实验比较分析,证明垂直升降
的可行性。研究结果表明,増加升力面弦长至原始长度的3倍之后,在无风或迎风风速较小情况下,攻角30°左右即可
实现合力垂直向上,即实现垂直升降。
关键词:扇翼飞行器;数学模型;垂直升降
中图分类号:TH164
文献标识码:A
文章编号:1002-2333(2013)07-0090-03
Research on VTOL Feasibility of Fan Wing Aircraft
YANG Ge, CHENG Chun-ming
( Dept of Mechanical Engineering, Heilongjiang Scientific and Technical University, Harbin 150027, China)
Abstract: Based on the principle of flight of fan wing aircraft, realizing methods of VTOL are preposed by changing the
angle of attack and increasing chord length of the tail. According to comparative analysis between the 2D
mathematical model simulation and the of test model design of fan wing aircraft, the feasibility of VTOL is proven
Research results show that, after increasing the lifting surface chord length three times as much as the length of the
original design, under the condition of no wind or lower wind velocity, 30 degrees attack angle will achieve VTOL.
Key words: fan wing aircraft; mathematical model; VTOL
1引言
而曲折的过程,扇翼飞行器也是如此。该飞行器使用了空
扇叶轮转
扇翼飞行器是介于调行业常用的横流风扇作为动力输出机构,相关的叶片
直升机和固定翼飞机之数量、尺寸、安装角等参数仍有很大优化空间。同时基于
变流
间的一种大载荷低速飞原理的先进性,该飞行器飞行时噪声很小,具有良好的低
1反理一行器,利用同定加速大极特性,日前能实现短起降,因此垂直开降
头
压涡旋控制空气流向,将升力和推力结合起来,开辟了一参数进行优化研究,通过进行数值模拟,将计算结果与模
类新型通用飞行器研究开发的新领域,其原理如图1所型试验结果进行比较,得出较优参数。
示。新概念飞行器的出现、发展和成熟必将经历一个漫长2模型的建立与设计
基金项目:黑龙江省高等教育学会“十二五”规划课题
2.1建立数学模型
( HGJXH B1110857)
为了减小三维效应,一般都在扇翼飞行器机翼两端
PLC输出指令Q0.2给振动气缸,橡胶锤轻轻敲击药斗,作,送药小车沿传送轨道斜面下滑到达装药平台;(9)限
药筛进入筛药状态开始筛药,筛下药自动落入装药平台位开关发送下滑返回结東信号10.6到PLC,PLC输出指
上的药盒中,筛上废药自动沿药筛斜面落入废药收集器;令Q07给升降气缸,装药平台开始工作,送药小车复位
(5)限位开关发送振动气缸工作结束信号10.2到PLC,PILC恢复到初始状态,筛药系统工作周期结束。
输出指令Q03给升降气缸,装药平台开始下降,将传送5结语
小车送入传送轨道;(6)限位开关发送升降气缸下降工作
通过实践,在起爆药DDNP生产中应用PLC技术,
结束信号10.3到PLC,PLC输出指令Q04给传送气缸,具有以下优点:(1)实现了人机隔离、自动控制运行,提高
传送气缸开始工作,传送小车沿传送轨道斜面开始上升了本质安全水平;(2)使用方便、编程简单,适应企业现有
至接药平台;(7)限位开关发送传送气缸上升工作结東信技术条件下操作人员的操作能力;(3)故障率低、容易维
号104到PLC,PLC输出指令Q0.5给控制气缸,接药窗修,各种模块上均有运行和故障指示装置,PLC还有自检
口安全门打开,人工通过传送窗口将达到接药平台上的功能,便于查找故障和维修。
(编辑黄获)
筛后药取出,人工按下接药窗口安全门关闭按钮,传送窗
口关闭;(8)限位开关发送关闭传送窗口结束信号10.5到作者简介:付伟波(1981-),男,助理工程师,从事机电一体化工作。
PHLC,PLC输出指令Q0.6给传送气缸,传送气缸开始工收稿日期:2013-05-31
901机械工程师2013年第7期