当前位置: 资讯 - 科技前沿

工程热物理所在集群组合式柔性太阳能无人机研究中获进展

来源:工程热物理研究所 1263 2021-10-19

颗粒在线讯:临近空间太阳能无人机以大中型无人机为平台主体,飞行于数千米以上中高空及临近空间,具有展弦比大、留空时间长、任务范围大、效用广、生存能力强的特点,已成为当前国际国内工程和学术领域的热门研究方向。总体而言,一些关键技术难点仍需要进一步突破和验证。例如,太阳能无人机具有展弦比大,机翼载荷小的特点,易导致较大的挠度和变形,并存在可靠性低、载荷能力弱、机场起降条件严格等局限,亟须寻找新的突破方向。

  融合高空长航时无人机两类平台的性能和任务优势,面向集群无人机创新发展,中国科学院工程热物理研究所发展出一种结构新型的组合式无人机(图1),将高空长航时和集群智能化相结合,旨在发展面向多类空域融合运用的技术体系和装备平台。组合式柔性太阳能无人机以低成本、高可靠、易群组的中小型太阳能无人机为基本单元,是数架单机通过柔性结构连接组成的协同整体,具有可拆分可重组特性,同时具有小型集群无人机和大型无人机的优势,可以实现模块化组合拆分,通过将多个小型太阳能无人机柔性组合成整体,形成超大翼展组合式太阳能无人机(图2)。科研人员针对不同状态下组合式太阳能无人机的气动特性进行了研究与分析(图3),并结合常规太阳能无人机的飞行策略,设计了一种以能源效用最大化为目标的组合式太阳能无人机飞行策略。研究结合该飞行策略提出了一种组合式太阳能无人机的航迹规划算法,解决了组合式太阳能无人机以任务为导向的航迹规划问题。将研究结果与传统常规布局太阳能无人机路径优化结果进行比较(图4),结果表明组合式太阳能无人机在昼夜能量闭环的前提下能够具有更多的任务优势,且该协同规划算法能够解决更复杂应用场景下的航迹规划问题。目前,实验室正在进行组合式缩比验证样机的总体设计及制造,下一阶段将开展组合式无人机的技术验证和试飞试验。

  相关研究成果发表在Chinese Journal of Aeronautics上。研究工作得到国家自然科学基金的支持。

a图1.组合式无人机的基本形式

图2.组合式太阳能无人机

图3.组合式太阳能无人机气动性能分析

图4.组合式太阳能无人机路径规划

版权与免责声明:


(1) 凡本网注明"来源:颗粒在线"的所有作品,版权均属于颗粒在线,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:颗粒在线"。违反上述声明者,本网将追究相关法律责任。


(2)本网凡注明"来源:xxx(非颗粒在线)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。


(3)如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

热点新闻推荐
COPYRIGHT 颗粒在线KELIONLINE.COM ALL RIGHTS RESERVED | 津ICP备2021003967号-1 | 京公安备案 11010802028486号