刘 聪，谌哲宇，储天羽，高晟智，董宇炜

(中国民航大学 空中交通管理学院，天津 300300)

0 引言

小型旋翼无人机具有低成本性、高适应性、可悬停及垂直起降的高机动性等优点，在物流、植保、安防等行业得到大量应用[1-2]，其运行安全性也逐渐引起重视[3-5]。但单机执行任务易受限，随着无人飞行技术的发展和任务的复杂化，多无人机编队飞行具有广阔发展前景[6-7]。与有人机类似，编队飞行提高任务执行效率的同时，多机之间的气动干扰效应不容忽视。当后机处于前机的涡流场中，后机气动力变化，严重影响后机的飞行稳定性，若无法操控则有坠机的风险[8-9]。旋翼为无人机主要动力部件，是产生气动力和涡流场的主要来源。因此，有必要针对不同间隔的布局形式，分析无人机旋翼间的流场干扰特征，并定量给出间隔与气动力参数的对应关系，这有助于近距密集编队飞行时旋翼无人机间的安全间隔设置并制定安全的飞行控制策略。

在无人机旋翼间的气动干扰研究方面，郭瑞雪等[10]总结了国内外研究现状，多旋翼飞行器气动干扰特性受到自身翼间干扰和非定常来流影响，并且指出使用计算流体力学CFD方法模拟分析相邻旋翼流场的叠加和干扰的细节特性是可行且必要的。沈奥等[11]使用CFD方法模拟了旋翼无人机单机悬停状态和飞行状态的流场，根据单机流场定性划分了不同区域，指出了区域不同会对密集编队时的气动产生影响，但未针对双机或双旋翼进行模拟并给出定量的结果。……