炫酷无人机 承载梦想飞

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作品亮点
  这件参赛作品被设计者们命名为为“天弓”。为了适应未来战争的作战模式,作者把整个系统分为了侦察网和作战平台两部分。两部分的结合,使“天弓”系统可实现“三维度一体化”作战模式:高低空一体化,侦察、监视、识别、打击一体化,作战、评估、二次打击一体化。
  侦察网
  侦察网由若干侦察球组成,主要负责低空侦察、监视、目标信息收集、传输、攻击引导、杀伤评估等。侦察球使用改进的旋翼结构,这种旋翼集增升、悬停、增稳、控制功能于一身,很大程度简化了侦察球的设备,减小了侦察球的质量与体积。
  作战平台
  作战平台负责运载、信息汇总、高空侦察及打击。采用翼身融合技术,结合了飞翼式布局、“咽”式进气道和仿翼龙伸缩翼,可实现不同飞行任务段的无缝切换。该设计创造性地研究并引入了升阻比极高的仿翼龙伸缩翼,大大提高了平台的气动性能。
  设计者说
  我们报名参赛后,学校给予了高度的重视,为我们配备了一流的指导老师团队:谷良贤教授、龚春林副教授、时圣波和李春娜老师等,这几位老师从事飞行器总体设计多年,具有深厚的理论基础和丰富的工程经验,为我们的作品提出了方向性的指导和帮助。同时,学校在硬件方面也给予我们大力支持,比如西工大801教研室的3D打印中心和高性能计算服务器:3D打印方面的硬件支持使我们的一些关键技术得到了验证,高性能计算服务器则直接加速了我们的很多高精度仿真工作。正是在这些极其珍贵的软、硬件支持下,我们才能顺利完成作品的创造。
  集体的力量是无穷的,尤其是对我们从事飞行器总体设计工作的人来说,制作过程中如果没有一个团结的团队来支撑,单靠个人努力是取得不了什么成绩的。总而言之,参赛过程虽然经历了诸多难题,但是大家一起坚持下来,互相鼓励,使这段经历变得艰难而值得。
  作品亮点
  设计者们把折叠翼应用到无人机上,设计了这种通用型箱体发射无人机,命名为“帆影”FANYIS无人机,这是一款从低速到高亚声速的无人机,“帆”突出该无人机的高速、长航程和作为多任务平台的箱体发射式无人机的特点,“影”正是突出该无人机的隐蔽性和隐身性。
  仿生折叠翼设计
  “帆影”FANYIS无人机的机翼折叠方式采用仿生学设计,类似于鸟类的翅膀,机翼为下单翼,分为内外两段,骨架折叠时向内并拢,呈V字形。展开时首先一起向外打开,接着机翼外段滑动到平直状态,完全展开。
  展开后的机翼为大展弦比后掠机翼,同时机翼材料采用智能蒙皮和记忆合金,在飞行过程中改变机翼后掠角和机翼面积、翼型形状以适应不同速度的飞行,优化气动性能。机翼面积为8m2,上反角2°,旋转的作动器为大功率压电作动器,通过传感器与计算机控制,保证在展开过程中运动平稳。在折叠机构中,将先进的传感器、驱动装置、电源和控制系统综合起来,减轻了机构质量,降低了机构复杂程度,减少结构冲击问题,使控制过程更趋稳定。
  稳定的内部结构
  “帆影”FANYIS无人机机身由框架隔开,各框架间容纳机载设备、油箱以及有效载荷。由于,无人机在发射时将承受极大的过载,“帆影”FANYIS无人机的内部装置全部加强固定在机体结构上,以便将其惯性力转移到固定结构上。内部布置的安排必须保证无人机重心在焦心之前,保证无人机的稳定性。无人机的模块化设计使得它可以根据任务形式的不同携带不同的任何载荷和机载设备,电子设备采用固化处理的方式。同时,将电子元器件塑封起来并固定在机体结构上,将其惯性力转移到固定结构上。
  智能隐身技术
  智能隐身技术突出的特点是自主性和实时性。它是指隐身目标对环境具有自动感知功能、信息处理功能、自主响应,自动、实时调节自身特征信号实现隐身的一种技术。“帆影”FANYIS无人机采用新型的智能隐身材料,在蒙皮上使用电致变色吸波薄膜。该材料可以有效地吸收雷达波和声波,有效减小飞行器的噪声。同时,该材料的变色功能还可以自动感知所处环境背景色并快速改变自身的颜色,调节自身的视觉色彩达到与背景颜色自然和谐融为一体的视觉效果。从而降低了被敌方视频观察设备发现的概率,达到视频隐身的目的。智能隐身技术使“帆影”FANYIS无人机在深入敌方突防与侦查预警方面极具优势,在视频隐身的同时,降低自身噪声,大大降低了被发现的概率,可保证任务的隐蔽性,攻击的突然性。
  设计者说
  我们这个团队的三个成员是本科的同班同学,彼此之间熟悉、有默契。早在进入大学之前,我们就对电影、杂志里出现的各种飞行器很感兴趣,都希望未来可以自己去设计酷炫的飞行器。而在来到南航飞行器设计专业之后,这种想法已不单单是个人的想法了,很高兴遇到了很多志同道合的朋友,思想与思想的碰撞时不时会擦出智慧的火花,参与“创新杯”全国未来飞行器设计大赛,是一次很好的总结机会,它可以将大家零零散散的火花聚集在一起,体现在作品上。
  作为专业组的参赛团队,作品不仅要更加的专业,还要在创新的同时保证作品的可实现性。在相关技术创新上,我们立足于现有科技发展的水平,参考相关的专业文献,了解与航空航天技术相关的前沿热点课题,而这些热点在未来20~30年很有可能实现。
  得知获奖之后我们击掌相庆,高兴的是评审组对我们的作品给予了肯定,从初步的想法到一步步形成作品,到作为获奖作品展示给全国的航空爱好者和专业人士,每一个环节都有组员们的辛勤付出,我们十分满足。
炫酷无人机 承载梦想飞
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