多旋翼无人机弹药发射过程扰动响应特性

王梓旭; 王振雄; 李攀; 陈鹏; 康凯

doi:10.13224/j.cnki.jasp.20200387

Chinese

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多旋翼无人机弹药发射过程扰动响应特性

气动热力学与总体设计 | 更新时间：2025-04-07

- 多旋翼无人机弹药发射过程扰动响应特性
- Disturbance response characteristics of multi⁃rotor UAV during ammunition launching
- 航空动力学报 2021年36卷第10期页码：2052-2060
- 作者机构：
  
  1.南京航空航天大学航空学院直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京 210016
  2.军事科学院防化研究院北京 102205
- 作者简介：
  
  王梓旭（1995-），男，博士生，主要从事直升机飞行力学与控制研究。
- 基金信息：
  
  航空科学基金(20175752046)
- DOI：10.13224/j.cnki.jasp.20200387
  中图分类号：
- 稿件说明：
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王梓旭, 王振雄, 李攀, 等. 多旋翼无人机弹药发射过程扰动响应特性[J]. 航空动力学报, 2021,36(10):2052-2060.

Zixu WANG, Zhenxiong WANG, Pan LI, et al. Disturbance response characteristics of multi⁃rotor UAV during ammunition launching[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(10): 2052-2060.
王梓旭, 王振雄, 李攀, 等. 多旋翼无人机弹药发射过程扰动响应特性[J]. 航空动力学报, 2021,36(10):2052-2060. DOI： 10.13224/j.cnki.jasp.20200387.

Zixu WANG, Zhenxiong WANG, Pan LI, et al. Disturbance response characteristics of multi⁃rotor UAV during ammunition launching[J]. Journal of Aerospace Power, 2021, 36(10): 2052-2060. DOI： 10.13224/j.cnki.jasp.20200387.

摘要

针对多旋翼无人机弹药发射过程的扰动响应问题，建立了弹药发射过程无人机飞行动力学模型。在考虑了基本增稳增控飞行控制的条件下，分析了弹药安装位置、质量、反冲量大小和倾斜发射角等参数对发射过程无人机位置、高度和姿态扰动响应的影响规律。分析表明：对于弹药水平发射，纵向安装位置对无人机水平位置扰动幅值具有重要影响，适当后置弹药安装位置可减小无人机位置扰动幅值，在其他参数一定的条件下，存在无人机位置扰动最小的弹药纵向安装位置。对于弹药倾斜发射，给出了无人机水平位置扰动幅值关于弹药安装位置和倾斜发射角的等值图，可为无人机和弹药的匹配选型问题提供参考。

Abstract

Focusing on disturbance response of the ammunition launching process，the flight dynamics model of the multi⁃rotor UAV （unmanned aerial vehicle） was established based on the idea of multi⁃body kinetics.The influences of the parameters of ammunition installation position，mass，recoil and tilt launching angle on the position，altitude and attitude disturbance response of UAV during launching were analyzed under the condition of basic stability augmentation and control augmentation flight control.The analysis showed that for the ammunition horizontal launching，the longitudinal installation position had an important influence on the disturbance amplitude of UAV horizontal position，and the appropriate rear ammunition installation position can reduce the disturbance amplitude of position.Under the condition of other certain parameters，there existed the ammunition longitudinal installation position with the least disturbance of UAV position.For ammunition oblique launching，the contour diagram of the disturbance amplitude of UAV horizontal position relating to ammunition installation position and oblique launching angle was given，which can provide reference for UAV and ammunition matching and selection.

关键词

Keywords

references

张楠 , 王潇 , 王军力 . 无人机在陆军精确打击体系中的应用研究 [J]. 兵工学报 , 2010 , 31 （增刊2 ）: 107 ⁃ 111 .

ZHANG Nan , WANG Xiao , WANG Junli . Research on unmanned air vehicle's applications in precise attack system of army [J]. Acta Armamentarii , 2010 , 31 （ Suppl.2 ）: 107 ⁃ 111 . （in Chinese）

夏良 . 武器外挂和发射对直升机稳定性及运动参数的影响分析 [J]. 飞行力学 , 1990 , 8 （ 3 ）: 33 ⁃ 41 .

XIA Liang . Analysis the effect of carrying and launching weapon on the stability and motion parameter of helicopcer [J]. Flight Dynamics , 1990 , 8 （ 3 ）: 33 ⁃ 41 . （in Chinese）

吴志刚 , 杨超 , 荆志伟 , 等 . 弹性飞机货物投放动响应分析 [J]. 北京航空航天大学学报 , 2011 , 37 （ 10 ）: 1211 ⁃ 1217 .

WU Zhigang , YANG Chao , JING Zhiwei , et al . Dynamic response analysis of airdrop for flexible aircrafts [J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics , 2011 , 37 （ 10 ）: 1211 ⁃ 1217 . （in Chinese）

杨妙升 , 屈香菊 . 运输机空投的飞行动力学建模及仿真 [J]. 飞行力学 , 2010 , 28 （ 3 ）: 9 ⁃ 12 .

YANG Miaosheng , QU Xiangju . Flight dynamic modeling and simulation for transport airdrop [J]. Flight Dynamics , 2010 , 28 （ 3 ）: 9 ⁃ 12 . （in Chinese）

CHEN Jie , SHI Zhongke . Aircraft modeling and simulation with cargo moving inside [J]. Chinese Journal of Aeronautics , 2009 , 22 （ 2 ）: 191 ⁃ 197 .

CARTRR R . Store separation equations of motion [R]. AIAA⁃2012⁃4957 , 2012 .

MICHAEL B W , MARK C , EDWARD S , et al . Flight test results of recent advances in precision airdrop guidance , navigation , and control logic [R]. AIAA⁃2015⁃2148 , 2015 .

MICHAEL B W , ALEK G , MARK C . Performance of an autonomous guided airdrop system with glide slope control [R]. AIAA⁃2011⁃2572 , 2011 .

高亚奎 , 王宜芳 , 任宝平 . 投弹对飞机稳定性影响分析 [J]. 飞行力学 , 2005 , 23 （ 3 ）: 25 ⁃ 27 .

GAO Yakui , WANG Yifang , REN Baoping . Aircraft stability analysis of launching missiles [J]. Flight Dynamics , 2005 , 23 （ 3 ）: 25 ⁃ 27 . （in Chinese）

CHRISTOPHER F H , MATTHEW D C , JOE E C . F⁃35 weapons separation test and verification [R]. AIAA⁃2018⁃3680 , 2018 .

AFZAL H , MALIK F M . Control and stabilization of unmanned helicopter with suspended payload [R]. New York : Association for Computing Machinery , 2018 : 1 ⁃ 5 .

LALIBERTE F , SAUSSIE D . Robust control of a tandem helicopter with variable payload [J]. IFAC Papers Online , 2017 , 50 （ 1 ）: 15952 ⁃ 15958 .

EDWARDS J . Integrated fire,flight and propulsion controls （IFFC） for a rotorcraft weapon system [C]∥ Proceedings of the American Helicopter 49th Annual Forum . Missouri,USA : American Helicopter Society , 1993 : 353 ⁃ 362 .

OEHRLI R R . Effect of gun pulse on helicopter attitudes [R]. Accession Document，AD⁃A023461 , 1976 .

向锦武 , 杨超 , 葛志辉 , 等 . 俯冲状态炮击后座力对直升机运动姿态的影响 [J]. 飞行力学 , 1999 , 17 （ 1 ）: 27 ⁃ 31 .

XIANG Jinwu , YANG Chao , GE Zhihui , et al . Effect of gun recoil on helicopter attitudes of dive status [J]. Flight Dynamics , 1999 , 17 （ 1 ）: 27 ⁃ 31 . （in Chinese）

汪焕悦 , 彭飞 , 曹义华 . 直升机抛射物体平衡及稳定性分析 [J]. 航空动力学报 , 2019 , 34 （ 3 ）: 685 ⁃ 691 .

WANG Huanyue , PENG Fei , CAO Yihua . Analysis on trim and stability of helicopter casting objects [J]. Journal of Aerospace Power , 2019 , 34 （ 3 ）: 685 ⁃ 691 . （in Chinese）

崔振新 , 曹义华 . 直升机重装空投状态下的动态特性 [J]. 航空动力学报 , 2019 , 34 （ 2 ）: 451 ⁃ 458 .

CUI Zhenxin , CAO Yihua . Dynamic characteristics of helicopter under heavy cargo airdrop condition [J]. Journal of Aerospace Power , 2019 , 34 （ 2 ）: 451 ⁃ 458 . （in Chinese）

于志 , 申功璋 . 武装直升机射击后座力补偿控制系统设计 [J]. 北京航空航天大学学报 , 2007 , 33 （ 9 ）: 1036 ⁃ 1040 .

YU Zhi , SHEN Gongzhang . Attack helicopter gun recoil compensation control system design [J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics , 2007 , 33 （ 9 ）: 1036 ⁃ 1040 . （in Chinese）

高正 , 陈仁良 . 直升机飞行动力学 [M]. 北京 : 科学出版社 , 2003 .

PADFIELD G D . Helicopter flight dynamics:the theory and application of flying qualities and modeling [M]. Oxford,UK : Blackwell Publishing , 2007 .

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