刘希军 朱新宇 高丽霞 刘小涵

中国民用航空飞行学院 航空工程学院，四川 广汉 618307

目前，固定翼无人机起飞方式主要有火箭助推起飞、轨道弹射起飞、地面滑跑起飞、空中投放起飞、车载发射起飞、垂直起飞和手抛起飞等。较为常见的方式为火箭助推和气液压弹射技术。火箭助推方式在无人机起飞过程中，释放大量的化学染料、烟尘和火光，成本较高，安全性能较低。气液压弹射技术经济适用性较好，但其结构管路复杂，占地面积大，设备维护复杂性高[1]。

随着电磁加速技术研究的不断提升，越来越多的研究倾向于采用电磁弹射驱动固定翼无人机加速起飞。电磁弹射驱动效率高，精度高，加速均匀，维护方便[2]。相较于其他助推驱动而言，电磁驱动装置不存在无效载荷，动力源成本低，耗能更少，噪音更小，且不会对环境造成污染。

针对无人机电磁弹射研究主要有线圈弹射和直线电机2种方式，相较而言，采用直线感应电机作为电磁驱动装置，可通过改变设计参量改变电磁推力输出，推力输出更大更平稳，精度高，可控性强，设备更易于维护。通过对无人机起飞运动学分析，优化设计无人机起飞用长初级直线电机，验证固定翼无人机弹射起飞的可行性。

1 无人机起飞运动学分析

采用电磁加速系统在预定的长度距离内，将固定翼无人机瞬间加速，并使其速度值达到无人机起飞规定标准。无人机发射简化受力模型如图1所示。

图1 无人机发射……