目錄 “博士后文庫”序言 序 前言 第1章 緒論 1 1.1 研究背景及意義 1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 4 1.2.1 航空混合動力電推進技術(shù)研究現(xiàn)狀 4 1.2.2 混合動力垂直起降飛行器飛推優(yōu)化設(shè)計研究現(xiàn)狀 8 1.2.3 尾坐式垂直起降飛行器動力學建模及控制研究現(xiàn)狀 11 1.3 本書主要研究內(nèi)容 16 第2章 混合動力尾坐式垂直起降飛行器飛推耦合動力學建模 18 2.1 引言 18 2.2 典型尾坐式無人機簡介.18 2.3 尾坐式垂直起降飛行器耦合動力學建模 20 2.3.1 水平飛行階段動力學模型.20 2.3.2 懸停階段動力學模型 23 2.3.3 滑流–來流–機體耦合動力學建模 24 2.4 混合動力系統(tǒng)架構(gòu) 28 2.5 混合動力系統(tǒng)模型及設(shè)計方法 31 2.5.1 功耗模型 31 2.5.2 重量及效率模型 33 2.5.3 功率分配策略 34 2.5.4 設(shè)計方法 35 2.6 小結(jié) 36 第3章 混合動力尾坐式垂直起降飛行器飛推綜合優(yōu)化設(shè)計 38 3.1 引言 38 3.2 飛行器最大航時和航程性能影響分析 38 3.2.1 純電動構(gòu)型 39 3.2.2 串聯(lián)混合構(gòu)型 40 3.2.3 電池與發(fā)電系統(tǒng)替換關(guān)系分析 43 3.3 優(yōu)化設(shè)計和驗證 44 3.3.1 純電動推進系統(tǒng)設(shè)計 46 3.3.2 混合動力推進系統(tǒng)設(shè)計 47 3.3.3 典型混合動力尾坐式垂直起降飛行器設(shè)計驗證 49 3.4 小結(jié) 51 第4章 電動螺旋槳模型及設(shè)計 52 4.1 引言 52 4.2 螺旋槳氣動模型表征 52 4.2.1 經(jīng)典葉素動量法 52 4.2.2 適用于優(yōu)化設(shè)計的葉素動量法 54 4.2.3 適用于斜向來流的葉素動量法 57 4.2.4 葉素動量法修正模型 61 4.2.5 電動螺旋槳氣動模型實現(xiàn) 63 4.3 電動螺旋槳優(yōu)化設(shè)計 66 4.3.1 單獨電動螺旋槳優(yōu)化設(shè)計 66 4.3.2 電動螺旋槳系統(tǒng)協(xié)同優(yōu)化設(shè)計 68 4.4 優(yōu)化設(shè)計初步驗證 83 4.4.1 試驗裝置 83 4.4.2 BEM模型預(yù)測的最優(yōu)電動螺旋槳性能與試驗數(shù)據(jù)的比較 84 4.5 小結(jié) 85 第5章 尾坐式垂直起降飛行器起降階段穩(wěn)定性分析 86 5.1 引言 86 5.2 起落架觸地階段動力學模型 87 5.3 開環(huán)控制起降穩(wěn)定性分析 88 5.3.1 高摩擦地面時穩(wěn)定性分析 88 5.3.2 低摩擦地面時穩(wěn)定性分析.90 5.4 閉環(huán)控制起降穩(wěn)定性分析 92 5.4.1 推力矢量控制時的穩(wěn)定性分析 93 5.4.2 高摩擦地面有舵面反饋時的穩(wěn)定性分析 93 5.4.3 低摩擦地面有舵面反饋時的穩(wěn)定性分析 93 5.5 仿真及試驗結(jié)果 95 5.5.1 仿真結(jié)果 95 5.5.2 試驗結(jié)果 98 5.6 小結(jié) 102 第6章 尾坐式垂直起降飛行器飛推綜合控制 103 6.1 引言 103 6.2 基于特征模型與動態(tài)逆的魯棒飛行控制方法 103 6.3 尾坐式垂直起降飛行器控制策略 106 6.3.1 尾坐式垂直起降飛行器飛行模式轉(zhuǎn)換控制策略 107 6.3.2 尾坐式垂直起降飛行器抗風控制策略 108 6.4 尾坐式垂直起降飛行器飛行試驗 109 6.4.1 無人機低速前飛試驗 110 6.4.2 尾坐式無人機懸停轉(zhuǎn)水平飛行試驗 112 6.4.3 尾坐式無人機平飛轉(zhuǎn)懸停飛行試驗 115 6.5 小結(jié) 117 第7章 總結(jié)與展望 118 7.1 總結(jié).118 7.2 展望.119 參考文獻 121 編后記 126