高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)與動(dòng)力學(xué)

目錄
序
前言
第1章緒論
1.1高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)應(yīng)用背景與研究意義
1.2太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)國(guó)內(nèi)外研究
1.2.1美國(guó)Solong小型太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
1.2.2瑞士Atlantik Solar小型太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
1.2.3美國(guó)Pathfinder系列高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
1.2.4美國(guó)HAWK30高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
1.2.5瑞士Solar Impulse太陽(yáng)能載人飛機(jī)與Skydweller高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
1.2.6英國(guó)Zephyr高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
1.2.7美國(guó)Vulture計(jì)劃高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
1.2.8中國(guó)的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
1.3高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)的技術(shù)難點(diǎn)與挑戰(zhàn)
1.3.1以能量為中心的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)總體參數(shù)設(shè)計(jì)方法
1.3.2高空太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)高效氣動(dòng)與輕質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.3.3太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)能源管理與熱管理研究
1.3.4太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)氣動(dòng)彈性建模方法及動(dòng)力學(xué)分析
參考文獻(xiàn)
第2章光伏組件面功率特性與太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)能源管理
2.1太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)能源環(huán)境分析
2.1.1太陽(yáng)輻射特性
2.1.2太陽(yáng)與地平面相對(duì)位置的變化規(guī)律
2.1.3太陽(yáng)總輻照度的變化規(guī)律
2.2高空環(huán)境下的光伏組件面功率模型
2.2.1太陽(yáng)光線在光伏組件表面的入射角余弦值
2.2.2光伏組件的表面溫度特性
2.2.3面功率模型
2.3光伏組件的面功率特性分析
2.3.1機(jī)翼上表面的光伏組件面功率特性
2.3.2僅水平翼面鋪設(shè)光伏組件的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)的可持續(xù)高度、緯度特性
2.3.3主動(dòng)式光伏組件面功率特性
2.4太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)的熱特性及能源管理問(wèn)題
2.4.1熱特性分析方法
2.4.2三維熱環(huán)境仿真模型及分析結(jié)果
2.4.3熱管理部件設(shè)計(jì)
2.4.4綜合熱管理策略
參考文獻(xiàn)
第3章太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)飛行原理與總體參數(shù)設(shè)計(jì)方法
3.1太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)的能量平衡飛行原理
3.2基于能量平衡的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)可持續(xù)高度分析
3.2.1翼載荷及各部件面密度特性
3.2.2各總體參數(shù)對(duì)可持續(xù)高度的影響
3.3太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)總體參數(shù)設(shè)計(jì)方法
3.3.1“機(jī)翼—帆尾”布局太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)構(gòu)型描述
3.3.2高空駐留太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)各部件質(zhì)量組成
3.3.3質(zhì)量平衡與能量平衡下的總體參數(shù)關(guān)聯(lián)
3.3.4總體參數(shù)設(shè)計(jì)過(guò)程
3.4高空駐留太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)總體布局參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)例
3.4.1低緯度地區(qū)
3.4.2中緯度地區(qū)
參考文獻(xiàn)
第4章太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)輕質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
4.1典型太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)結(jié)構(gòu)概述
4.1.1美國(guó)航境公司系列
4.1.2英國(guó)Zephyr太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
4.1.3瑞士“陽(yáng)光動(dòng)力”太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
4.1.4美國(guó)“奧德修斯”太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)
4.1.5結(jié)構(gòu)形式總結(jié)
4.2太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)典型結(jié)構(gòu)方案分析
4.2.1工字梁、圓管梁和箱形梁剛強(qiáng)度理論分析
4.2.2工字梁、圓管梁和箱形梁剛強(qiáng)度對(duì)比分析
4.2.3太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)機(jī)翼主梁方案快速設(shè)計(jì)流程
4.2.4復(fù)合材料桁架梁結(jié)構(gòu)分析方法
4.3考慮纖維連續(xù)性的太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)復(fù)合材料圓管梁鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)研究
4.3.1復(fù)合材料結(jié)構(gòu)鋪層優(yōu)化設(shè)計(jì)及纖維連續(xù)性模型
4.3.2主從式并行遺傳算法
4.3.3優(yōu)化程序與Nastran信息交互
4.3.4太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
4.3.5機(jī)翼有限元模型
4.3.6圓管梁優(yōu)化模型
4.3.7圓管梁優(yōu)化結(jié)果及分析
4.3.8小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)與風(fēng)場(chǎng)建模方法
5.1非定常氣動(dòng)力模型
5.1.1Theodorsen理論
5.1.2有限狀態(tài)理論
5.1.3ONEAR失速氣動(dòng)力模型
5.1.4偶極子網(wǎng)格法
5.1.5非定常渦格法
5.1.6氣動(dòng)模型對(duì)比算例
5.2結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)模型
5.2.1線性等效梁模型
5.2.2幾何非線性梁模型
5.2.3結(jié)構(gòu)模型對(duì)比算例
5.3剛彈耦合建模方法
5.3.1平均軸系法
5.3.2準(zhǔn)坐標(biāo)系法
5.4復(fù)雜風(fēng)場(chǎng)建模方法
5.4.1低空飛行環(huán)境風(fēng)場(chǎng)模擬
5.4.2高空飛行氣象條件模擬
5.4.3風(fēng)切變對(duì)無(wú)人機(jī)飛行的影響
參考文獻(xiàn)
第6章太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)氣動(dòng)彈性問(wèn)題研究
6.1結(jié)構(gòu)屬性對(duì)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)性能影響研究
6.1.1“機(jī)翼—帆尾”太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)總體參數(shù)
6.1.2結(jié)構(gòu)屬性對(duì)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)靜力學(xué)特性影響研究
6.1.3結(jié)構(gòu)屬性對(duì)太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)動(dòng)力學(xué)特性影響研究
6.2大展弦比柔性機(jī)翼的顫振穩(wěn)定性問(wèn)題研究
6.2.1柔性機(jī)翼模型參數(shù)與結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
6.2.2經(jīng)典顫振特性分析
6.2.3失速顫振特性分析
6.3飛翼無(wú)人機(jī)顫振穩(wěn)定性與陣風(fēng)響應(yīng)特性研究
6.3.1飛翼無(wú)人機(jī)模型參數(shù)與結(jié)構(gòu)模態(tài)分析
6.3.2體自由度顫振特性分析
6.3.3陣風(fēng)響應(yīng)時(shí)域特性分析
6.3.4陣風(fēng)響應(yīng)頻域特性分析
參考文獻(xiàn)
附錄“太陽(yáng)神”太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)飛行事故調(diào)查報(bào)告概述
1.墜機(jī)事件始末
1.1起飛前
1.2起飛
1.3墜機(jī)
1.4小結(jié)
2.分系統(tǒng)分析和測(cè)試
2.1結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)
2.2動(dòng)力與推進(jìn)系統(tǒng)
2.3結(jié)構(gòu)完整性分析
2.4氣象分析
3.直接原因、根本原因、促成因素和建議
參考文獻(xiàn)