西北工業(yè)大學垂直管射折疊翼無人機研究取得重大突破

中國教育報-中國教育新聞網(wǎng)訊（記者 馮麗）“發(fā)射正常！”“機翼尾翼展開正常！”“螺旋槳最大功率推進！”……近日，伴隨著一連串的指令，西北工業(yè)大學無人系統(tǒng)技術研究院副研究員昌敏負責的大仰角彈射長航時“游隼”管射折疊翼無人機（以下簡稱“游隼”長航時折疊翼無人機）捷聯(lián)圖像末制導閉環(huán)試驗成功。

管射折疊翼無人機是近年來興起的新型巡飛與精確制導裝備。由于考慮便攜性和靈巧性，管射折疊翼無人機采用儲存、運輸、發(fā)射一體，發(fā)射管的有限空間約束極大限制了無人機機翼尺寸，從而影響了折疊翼無人機氣動性能，是一門“螺螄殼里做道場”的藝術。單次折疊的串列翼布局是國際上主流的折疊翼無人機布局形式。

經(jīng)過長期研究，昌敏團隊發(fā)現(xiàn)串列翼布局對于有限尺寸的發(fā)射管來說，機翼面積更大些。但是受發(fā)射管長度限制，機翼展弦比不高。而且隨著攻角的增加，串列翼布局的前后翼遠距氣動耦合誘導阻力增加得很快，串列布局的折疊翼無人機最佳升力系數(shù)不高，升阻比也較低，并且很難再有所提高，這意味著飛行器平臺的飛行性能被這個天花板牢牢壓制，因此這就成為折疊翼無人機技術發(fā)展的瓶頸。

在分析試飛數(shù)據(jù)和反推動力學模型后，團隊成功提出了“氣動—結構協(xié)同的大展弦比折疊翼無人機設計技術”，首次將我國“由陸到空”“由海到空”折疊翼無人機升阻比大幅提升，將我國巡飛平臺的氣動性能提上了一個新的平臺。

在成功完成大展弦比折疊翼無人機設計后，昌敏團隊又將目光投向了?？湛缬蝻w行。研究團隊通過探明折疊翼面瞬時變體中的力系生成機制，揭示了變體幾何布局—動力拓撲—氣動力系架構—高仰角起飛瞬時轉彎等時變耦合機理，突破了水面搖晃態(tài)垂直發(fā)射氣動力系拓撲結構變體重構技術，實現(xiàn)“游隼”長航時折疊翼無人機國內首次深水釋放、水面漂浮垂直冷發(fā)射無人機自主飛行驗證與首次電動后推螺旋槳陸地垂直冷發(fā)射折疊翼無人機自主飛行驗證。