太阳能无人机空中起飞设计

通常情况下,太阳能无人机从地面起飞需要消耗大量能量,必须携带质量较大的电池组,很大程度上降低了无人机的续航能力。基于此设计了无人机空中起飞系统,该系统由地面控制台、升空动力模块、传感器模块、空中定位及位置保持模块、起飞弹射系统和空中滑跑辅助系统组成。通过理论推导构建物理模型,对比了空中起飞和地面起飞的能量消耗,从而得出无人机空中起飞的方案。     

基于微分进化算法的导弹起飞质量优化设计

为快速准确地计算导弹起飞质量,对优化算法进行了研究,提出了基于微分进化算法的导弹起飞质量设计方法.以单室双推力固体火箭发动机类型的导弹起飞质量作为算例进行了优化设计.确定了设计变量及约束条件,建立了导弹起飞质量优化模型.根据优化模型选取微分进化算法中的种群规模、最大进化代数等参数,最终通过不断迭代获得最小起飞质量.优化结果显示,与遗传算法相比,微分进化算法在导弹起飞质量计算方面具有更快的收敛性和更高的计算精度.     

无人机滑跑起飞过程及其数学模型研究

无人机地面滑跑起飞时的运动特性与空中飞行时的有所不同。以某型无人机为背景,描述了无人机地面滑跑起飞的全过程,分析了无人机在滑跑起飞各个阶段的受力情况,并逐一建立了各个阶段的运动方程（数学模型）,在飞机地面运动模型中采用了弹性的轮胎和起落架模型。仿真结果表明,建立的模型比较准确地反映该无人机地面滑跑起飞的运动特性。     

长航时太阳能无人机总体设计方法和分析

通过对长航时太阳能无人机机载发电和储能系统的性能特点进行研究和分析,以能量平衡关系和气动力参数为基础推导了储能蓄电池(二次电源)重量Qb、太阳能电池面积Ss与无人机总重量Qj、飞行速度v、升阻比k、电动机效率ηm、螺旋桨效率ηB和机载设备用电功率Pb等参数的关系式,提出了相应的系统总体设计方法和流程;在此基础上,针对重力混合储能的优化方法建立了蓄电池重量比的关系公式。通过系统方案的计算和对比验证了设计方法的有效性,简化了计算,并可在方案设计阶段进行设计校核,可为长航时太阳能无人机平台的总体设计提供借鉴和帮助。     

浅析起飞决断速度V_1

在飞行训练过程当中,飞行教员发现很多飞行学员对于起飞决断速度V1的认识不是很清楚,经常会有很多疑问;同时也有很多学员对起飞决断速度V1的重视程度不够,认为在起飞过程中报告＂V1＂只是一个形式。飞行机组人员能够正确认识起飞决断速度V1对保证起飞安全有着重要意义,本文围绕起飞决断速度V1展开,通过平衡跑道概念和简化的函数图形关系介绍了起飞决断速度V1的计算确定方法。     

高原机场中断起飞决断速度计算与分析

针对现有的飞行理论对中断起飞决断速度计算研究不足并且计算方法单一的问题,利用Matlab/Simulink仿真平台构建了中断起飞距离计算模型,通过计算不同飞行条件下不同故障速度的中断起飞距离,得到大量的训练样本。建立三层神经网络模型,以飞行条件和中断起飞需用长度为输入量,故障速度为目标量,对神经网络模型进行训练,直到均方差达到要求。将神经网络运算结果、仿真平台运算结果、手册数据进行对比,证明了提出的利用神经网络计算起飞决断速度的方法是有效的。利用神经网络,对海拔高度、飞行质量、温度、风速、跑道可用长度变化对中断起飞决断速度的影响进行了分析,给出了相关曲线。本文使用的神经网络方法精度较高,计算也比较便捷,可以应用到其它机型在不同条件下的中断起飞决断速度计算中,具有一定的实用价值。     

托普索径向氨合成塔气体均布设计的原理与方法

本文针对我国30万吨合成氨引进装置,氨合成塔的关键部件——气体均布装置(丹麦托普索公司的专利),进行流体力学分析,根据气体在有孔的分气、集气管道中流动(变质量流动)的情况,提出用动量平衡方程式进行设计计算,从流体在有孔管道中流动的条件,推导了动量方程与能量方程,进行对比,并结合托普索合成塔的具体条件,进行应用。对气体均布装置进行系统的设计计算,对设计中的各个主要问题,阐明它的设计原理与设计计算方法,供国内翻版设计参考。     

高原机场飞机减载使用分析

高原气候环境特殊,空气稀薄,飞机在高原机场运行时,起降性能受气温气压影响显著,飞机载重受到限制.基于高原机场飞机起飞着陆性能的分析,提出飞机减载的判定准则和分析方法,分别研究了轮胎速度、跑道长度、刹车能量和道面承载能力等因素对飞机起降质量的限制.根据运动学理论分析起飞离地、着陆接地平衡状态,得到离地速度与起飞质量、接地速度与着陆质量的关系,计算轮胎速度限制的最大起飞着陆质量;分析高原机场跑道长度计算理论,利用解析积分法计算跑道长度限制的飞机最大起飞着陆质量;将刹车能量对飞机起飞着陆质量的限制转化为决断速度对飞机起飞着陆质量的限制,通过决断速度计算飞机的最大起飞质量;采用ACN-PCN(aircraft classification number-pavement classification number)评价法,确定飞机的最大起飞着陆质量.以某高原机场为例计算某型飞机的最大起飞质量和最大着陆质量,给出了具体的减载方案.研究表明,对于正常起飞和正常着陆,轮胎速度对最大起飞质量和最大着陆质量影响最敏感;对于一发失效,刹车能量对最大起飞质量影响最敏感.     

基于弦截法的平衡决断速度的优化计算方法研究

本文介绍了CCAR中对民机起飞决断速度V1的规定,基于弦截法设计了一种迭代计算平衡V1的优化算法。通过实际算例与现有算法进行对比,证明了该算法具有精度好、收敛快的特点,可为民机性能计算程序的设计提供参考。     

基于边界条件GAN的不平衡大数据模糊分类

针对大数据分类中的不平衡问题,本文提出一种基于边界条件生成式对抗网络(Boundary Conditional Generative Adversarial Networks,BCGAN)的不平衡大数据模糊分类算法,通过在多数类数据和少数类数据的决策边界附近引入一个边界少数类到过样本,生成更合适的少数类数据来提高分类性能.将处理过的平衡数据转换成概率索引表,数据和属性分别以行和列的形式呈现,计算每个数据属性中存在的唯一符号的隶属度,然后设计相关模糊朴素贝叶斯(Correlative Fuzzy Naive Bayes,CFNB)分类器进行数据分类.本文给出MapReduce框架下大数据模糊分类的并行实现.实验结果表明:所提基于BCGAN的不平衡大数据模糊分类准确度优于其他现有方法,说明该方法具有可行性和有效性.     

一种小型旋翼无人机平台的设计及飞行验证

研究了具有航拍和图像识别功能的旋翼无人机平台设计及工程实现方法。从直升机总体设计的理论出发,介绍了该旋翼无人机平台的设计及试飞验证过程。提出了总体方案及总体布局。在现有模型直升机的基础上,进行了旋翼与整机的匹配、球形云台的设计、动力系统的选择,及各种传感器的集成等方面的设计,并最终经过外场试飞实验验证设计的可行性。为进一步研究小型无人直升机提供了参考。     

基于DATCOM承载电动无人机纵向稳定性操纵性分析

为分析承载电动无人机在初步设计阶段的纵向稳定性和操纵性,并进一步为飞行控制系统设计提供参考数据,通过使用DATCOM软件计算其气动系数,应用小扰动法将非线性运动方程化为线性,并使用MATLAB软件计算其纵向运动特征方程的方法,研究了无人机承载前后的纵向稳定性和操纵性。结果表明：承载电动无人机在加装载荷前后都具有良好的纵向稳定性和操纵性;承载后的速度、俯仰角、迎角和俯仰角速度受扰动后恢复时间是空载时的2.5至2.7倍;升降舵偏转对速度增加量是空载时的2.5倍。本文提出了承载前后的电动无人机的纵向稳定性和操纵性的分析方法,对各种尺寸和重量构型的无人机飞行控制系统初步设计具有重要的参考价值。     

拉格朗日方程的菱形翼布局无人机建模

为建立菱形翼布局无人机的动力学模型,提出一种基于拉格朗日方程的动力学建模方法,首先选取四元数用于参数化该无人机的姿态,建立该无人机系统的约束矩阵;其次通过虚功的形式建立无人机的广义力矩阵,建立无人机的动能与势能模型;最后通过矩阵直积的概念得到与无人机系统约束矩阵乘积为零的矩阵,通过该矩阵消掉拉格朗日方程中的拉格朗日乘子,基于拉格朗日方程模块化地建立该无人机的动力学模型。为与拉格朗日方程进行对比,同样采用Kane方程和ADAMS软件建立该无人机的动力学模型。仿真结果表明,拉格朗日方程、Kane方程以及ADAMS软件的仿真结果基本一致,验证了动力学建模方法的合理性。     

用流图法计算桁架

本文以力的平衡方程为基础,提出了流图法解算桁架,并举例说明此法的应用。 目前,关于结构的计算方法很多,如节点法、截面法、图解法及混合法等。但是使用这些方法计算时都有一个共同的特点—列平衡方程,解平衡方程。并且对于同一结构受有不同荷载时,计算过程都要发生变化。     

机场独立运行跑道起飞容量计算模型

跑道容量的确定是多条跑道开设时机的依据.给定了独立运行跑道起飞容量的概念,分析了各种影响跑道起飞容量的因素,按典型正态分布问题建立了计算模型;根据起飞飞机的速度关系和空管规则综合考虑了跑道占用时间、飞机前后间距标准、空管规则、风速影响、起飞公共段长度等影响因素,从理论上分类建立了机场独立运行跑道起飞容量的计算模型,提出了确定容量的方法,并利用某机场的实际运行航班数据对起飞容量进行计算,计算结果验证了该模型的实用性和可行性.     

轻型无人机构型元件设计与选材研究

轻型无人机采用薄蒙皮梁式结构具有较高的结构效率,抗弯材料集中在翼梁缘条上,受压缘条的失稳临街应力接近于材料的极限应力。轻型小翼展无人机机翼设计时可采用多种材料：轻木、金属和复合材料。不同构型的设计特点各不相同,各种材料的适用的部件亦有差别。本文通过计算四种材料在同种机翼参数下的翼面各构型元件质量和全机翼结构质量,对比总结出轻型无人机各元件较为合理的材料选择。     

新型无人机机载机电管理计算机研究与设计

针对无人机机电系统对稳定性和灵活性越来越高的要求,该文通过对机电管理计算机总体方案的分析和研究,依据模块化设计思路,分别对机电管理计算机的硬件平台和软件进行了设计,阐述了硬件电路和软件流程的设计过程,通过在某无人机上的实践应用证明,该机电管理计算机具有高精度、高可靠性的优点,且易于升级和功能扩展,具有一定的工程应用价值。     

某型电动飞机起飞爬升性能分析及飞行试验

为了分析某电动飞机起飞爬升性能,基于不同于油动飞机的电动力方程和输出功率、总体参数、气动参数、螺旋桨的效率以及锂电池能量密度等特点,采用辛卜生积分和龙格-库塔求微分方程的计算方法,更为了满足适航ASTM F2245—11轻型运动飞机设计和性能标准,结合飞行试验的结果与之对比,对某型电动飞机起飞爬升进行了性能分析。结果表明:通过仿真计算与试验对比,计算结果与试验结果具有良好的一致性。     

某型飞机起飞航迹计算与分析

结合某型飞机详细地研究了起飞航迹计算的模型与方法 ,并对利用本文的模型和方法得出的结果与到某机场试飞测试数据的结果进行对比分析研究。结果表明 ,得到了给定起飞质量和机场条件的起飞航迹计算数据 ,它与试飞结果基本吻合 ,说明模型合理、解法正确、数据准确     

利用程序计算器直接求解通用的酸碱平衡[H~+]精确方程

水溶液中酸减平衡[H+]精确计算的通用方程不难建立,但很难直接求解,常用分类、简化的处理方法。本文编就了一个适用于TI-59型可编程序计算器的程序,能用来直接求解通用的[H+]精确方程。