一种无人机投放气动相容性分离边界确定方法与流程

本申请属于无人机投放设计，具体涉及一种无人机投放气动相容性分离边界确定方法。

背景技术：

1、无人机从载机机身舱内进行投放时，若无人机投放气动相容性参数设计不当，易使投放出来的无人机受到载机尾流的强烈影响，影响对无人机控制的稳定性，甚至于失去对无人机的控制，与载机发生碰撞，破坏机身结构。

2、无人机投放气动相容性参数是指无人投放时，载机和无人机共存、互相包容相关的特性参数，是无人机从载机舱内安全投放的重要影响因素，直接决定无人机空中投放的安全性，主要包括投放窗口尺寸、载机状态参数等。

3、无人机投放气动相容性分离边界是指能够保证无人机能够安全投放的无人机投放气动相容性参数范围，对此，当前，多是通过经验进行确定，依据设计人员的经验，受主观影响较大，存在设计过度与设计不足的情形。

4、鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

5、需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种无人机投放气动相容性分离边界确定方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

2、本申请的技术方案是：

3、一种无人机投放气动相容性分离边界确定方法，包括：

4、步骤一、根据载机、无人机尺寸参数，确定无人机空中投放安全分离的投放窗口尺寸：

5、设置初投放始窗口尺寸，包括航向尺寸x、垂向尺寸y、侧向尺寸z，进行放大或缩小，计算分析载机尾流对无人机气动特性的影响，取对无人机气动特性影响较小时，对应的航向尺寸x、垂向尺寸y、侧向尺寸z，作为无人机空中投放安全分离的投放窗口尺寸；

6、步骤二、确定无人机投放气动相容性判断准则：

7、无人机投放时，不与载机任何部位发生碰撞；

8、无人机投放时，姿态变化在合理范围内，能够自主可控；。

9、步骤三、基于无人机投放气动相容性判断准则，确定无人机安全投放的载机状态参数范围：

10、假定无人机投放的状态参数不变，包括速度v′、俯仰角θ、偏航角ψ；

11、变换载机的状态参数，包括速度v、迎角α、侧滑角β，计算无人机投放的轨迹及其滚转角；

12、检查无人机投放的轨迹及其滚转角，若无人投放的轨迹不与载机发生碰撞，且姿态变化在合理范围内，则标记为无人机能够安全投放，否则标记为无人机不能够安全投放；

13、确定不同载机速度v下，无人机能够安全投放的迎角α、侧滑角β的范围。

14、根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法中，步骤一中，对无人机气动特性影响较小，具体是指对无人机升力变化、阻力变化、俯仰力矩变化影响较小。

15、根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法中，步骤一中，对无人机升力变化、阻力变化、俯仰力矩变化影响较小，具体为：

16、对无人机升力变化影响不超过3％，阻力变化影响不超过5％，俯仰力矩变化影响不超过5％。

17、根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法中，步骤一中，确定无人机空中投放安全分离的投放窗口尺寸，具体为航向尺寸x取2.5倍无人机机身长度，垂向尺寸z取1倍载机机身直径，侧向尺寸y取1倍载机机身直径。

18、根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法中，步骤二中，无人机投放时，姿态变化在合理范围内，能够自主可控，具体为无人机投放时，滚转角变化不超出±80°。

19、根据本申请的至少一个实施例，上述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法中，步骤三中，确定不同载机速度v下，无人机能够安全投放的迎角α、侧滑角β的范围，具体为：

20、绘制不同载机速度v下，载机的迎角α、侧滑角β组合，连接无人机能够、不能够安全投放交界处迎角α、侧滑角β，以连接曲线包络范围内的迎角α、侧滑角β，作为无人机能够安全投放的迎角α、侧滑角β。

21、本申请至少存在以下有益技术效果：

22、提供一种无人机投放气动相容性分离边界确定方法，设计在确定无人机空中投放安全分离的投放窗口尺寸，明确无人机投放气动相容性判断准则的基础上，计算确定无人机安全投放的载机状态参数范围，以此确定得出无人机投放气动相容性分离边界，可降低受设计人员主观影响，避免设计过度与设计不足的情形，为无人机空中从舱内安全投放奠定基础。

技术特征：

1.一种无人机投放气动相容性分离边界确定方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法，其特征在于，

6.根据权利要求1所述的无人机投放气动相容性分离边界确定方法，其特征在于，

技术总结
本申请属于无人机投放设计技术领域，具体涉及一种无人机投放气动相容性分离边界确定方法，设计在确定无人机空中投放安全分离的投放窗口尺寸，明确无人机投放气动相容性判断准则的基础上，计算确定无人机安全投放的载机状态参数范围，以此确定得出无人机投放气动相容性分离边界，可降低受设计人员主观影响，避免设计过度与设计不足的情形，为无人机空中从舱内安全投放奠定基础。

技术研发人员：许瑞飞,李星辉,钱瑞战
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29