邸彦佳,陈自力,苏立军

(陆军工程大学石家庄校区,河北 石家庄 050003)

尾坐式垂直起降无人机是一种采用机尾“坐”地式垂直起降,并能够高速平飞的无人机[1]。尾坐式垂直起降无人机兼有旋翼无人机和固定翼无人机的优点,既能够灵活起降不受场地限制,又具有与固定翼飞机相近的续航能力,并且结构简单、操纵简便,是垂直起降无人机的最优方案之一[1-2]。

研究无人机的气动特性一般有风洞实验和计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)仿真两种方法。风洞实验方法准确性高,但实验周期长、成本巨大,而随着计算机科学和计算流体力学的飞速发展,CFD方法的计算精度不断提高,能够显著节省实验时间和实验成本,成为研究无人机气动特性的有力工具。文献[3-7]应用CFD方法分别对双飞翼无人机、长航时无人作战飞机、地效飞行器、倾转旋翼无人机以及螺旋桨的安装效应进行了气动特性仿真计算研究;文献[8]通过风洞实验获得了尾坐式无人机正向迎角-180°～+180°的升力、阻力和力矩系数;文献[9-10]利用CFD方法对尾坐式无人机气动性能进行了仿真计算研究,但研究范围仅限于正向迎角0°～20°;文献[11-12]对双旋翼尾坐式无人机在不同来流速度下的气动性能进行了风洞实验,并利用CFD方法研究了翼展、翼根弦长、翼尖弦长、后掠角等对无人机气动性能的影响,但所研究的迎角范围也仅限于4°～12°;文献[13]基于CFD方法对某双旋翼尾坐式无人机进行了气动计算与分析,利用多参考系模型进行了包括旋翼在内的整机气动性能研究,但气流条件也仅限于无侧滑角的状态。……