一种垂直/短距起降飞行器带动力风洞试验状态设计方法

    公开(公告)号:CN115600523B

    公开(公告)日:2024-07-23

    申请号:CN202211328544.1

    申请日:2022-10-26

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明提供了一种垂直/短距起降飞行器带动力风洞试验状态设计方法,属于飞行器动力学建模领域,包括建立垂直/短距起降飞行器推进系统倾转角度向量与迎角/侧滑角状态向量、形成缩比模型风速‑桨距‑旋翼转速三元状态组合、建立基础特性风洞试验状态、建立操纵特性风洞试验状态等主要步骤;其中,所设计的推进系统状态与风速‑桨距‑旋翼转速三元状态组合,全面覆盖了垂直/短距起降飞行器的飞行包线;同时,基础特性风洞试验与操纵特性风洞试验的区分,既有效保证了动力学建模所需要的主要数据,又防止了风洞试验工作量的大幅增加,节约了风洞试验成本。本方法可有效指导垂直/短距起降飞行器带动力风洞试验大纲的设计,在实际使用中实现简单,工程实用性强。

    一种垂直起降固定翼飞机电推进系统优化设计方法

    公开(公告)号:CN115562040B

    公开(公告)日:2024-06-14

    申请号:CN202211367661.9

    申请日:2022-11-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本专利给出了变距螺旋桨、电动机和功率变换器模型,包括每个部件的性能模型和质量模型,形成了垂直起降固定翼飞机的电动推进系统模型,给出了垂直起降固定翼飞机的电动推进系统优化设计变量、设计目标和设计约束,给出了基于遗传算法的优化求解方法。该方法可以实现电动推进系统中变距螺旋桨、电动机和功率变换器的优化匹配设计,得出的电推进系统设计能够兼顾推进系统推重比和推进效率,可以实现垂直起降固定翼飞机最优航时设计。

    一种垂直起降固定翼飞机电推进系统快速优化设计方法

    公开(公告)号:CN115964796A

    公开(公告)日:2023-04-14

    申请号:CN202211367358.9

    申请日:2022-11-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本专利给出了电动机、功率变换器模型和变距螺旋桨的质量模型,给出了电动机、功率变换器模型气动解析模型,包括每个部件的性能模型和质量模型,形成了垂直起降固定翼飞机的电动推进系统非凸优化模型。同时给出了凸优化解析模型;通过求解凸优化解析模型最优解,从而快速确定电动推进系统非凸优化模型的初值,使得电动推进系统非凸优化模型能够采用快速收敛的梯度下降法求解。该方法可以实现电动推进系统中变距螺旋桨、电动机和功率变换器的快速优化匹配设计,得出的电推进系统设计能够兼顾推进系统推重比和推进效率,可以实现垂直起降固定翼飞机最优航时设计,并大大提高了优化设计速度。

    一种共轴对转螺旋桨推进系统控制方法

    公开(公告)号:CN110641691B

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN201910842919.8

    申请日:2019-09-06

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本专利通过对对转螺旋桨系统效率离线优化数据库的构建和优化,并在此基础上结合在线优化算法实时解算出使得对转螺旋桨推进系统综合效率最优的转速和标称桨距角,最后由转速闭环控制微调桨距角以满足实际飞行工况。该专利在保证对转螺旋桨推进系统总体效率最优的基础上,提高了实时性,更容易提升对转螺旋桨推进系统控制的实时性。

    一种适用于航空增程器的高安全性控制方法

    公开(公告)号:CN120010247A

    公开(公告)日:2025-05-16

    申请号:CN202411973972.9

    申请日:2024-12-30

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 一种适用于航空增程器的高安全性控制方法,其特征在于具有两个特征:1.针对航空增程器抗执行器易饱和的特点,设计了基于执行器裕量和系统效率的控制计划和抗饱和控制器,能够使航空增程器在保证一定效率的情况下,提升系统的执行器裕度;同时,即使在执行器饱和的情况下,还能保证系统闭环稳定;2.针对航空增程器安装环境复杂、受到扰动多的特点,设计了基于扰动模型的抗扰动控制器,能够保证系统不受正弦扰动和阶跃扰动的影响。上述的控制方法能够在保证航空增程器系统的效率的基础上,提升航空增程器系统的安全性。

    一种垂直起降固定翼飞机电推进系统优化设计方法

    公开(公告)号:CN115562040A

    公开(公告)日:2023-01-03

    申请号:CN202211367661.9

    申请日:2022-11-03

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本专利给出了变距螺旋桨、电动机和功率变换器模型,包括每个部件的性能模型和质量模型,形成了垂直起降固定翼飞机的电动推进系统模型,给出了垂直起降固定翼飞机的电动推进系统优化设计变量、设计目标和设计约束,给出了基于遗传算法的优化求解方法。该方法可以实现电动推进系统中变距螺旋桨、电动机和功率变换器的优化匹配设计,得出的电推进系统设计能够兼顾推进系统推重比和推进效率,可以实现垂直起降固定翼飞机最优航时设计。

    一种共轴对转螺旋桨推进系统控制方法

    公开(公告)号:CN110641691A

    公开(公告)日:2020-01-03

    申请号:CN201910842919.8

    申请日:2019-09-06

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本专利通过对对转螺旋桨系统效率离线优化数据库的构建和优化,并在此基础上结合在线优化算法实时解算出使得对转螺旋桨推进系统综合效率最优的转速和标称桨距角,最后由转速闭环控制微调桨距角以满足实际飞行工况。该专利在保证对转螺旋桨推进系统总体效率最优的基础上,提高了实时性,更容易提升对转螺旋桨推进系统控制的实时性。

    组合式垂直起降高速固定翼无人飞行平台

    公开(公告)号:CN110127067A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910157599.2

    申请日:2019-03-01

    Applicant: 清华大学

    Abstract: 本发明公开了组合式垂直起降高速固定翼无人飞行平台,由加油机、任务机、连接机构、输油管组成,连接机构两端分别与加油机和任务机的机身或机翼连接,输油管两端分别连接加油机和任务机的油箱。加油机采用尾坐式垂直起降无人机,任务机采用隐身高速无人机,组合垂直起飞,然后协同转入平飞,加油机通过输油管把燃油输送给任务机,然后加油机与任务机分离返回并垂直降落,任务机完成任务后返航,加油机垂直起飞并转入平飞状态接近任务机,加油机和任务机通过连接机构对接,加油机与任务机返回并垂直降落。组合式垂直起降高速固定翼无人飞行平台提升了无人机的有效任务载荷、航程、巡航速度等性能指标,实现了隐身高速无人机的垂直发射和回收。

Patent Agency Ranking