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基于多旋翼飞行系统的长航时垂直起降飞行平台


项目成员

戴维

南昌航空大学

本科四年级

基本信息
代表队 江西 项目编号 CEN1540104 学科分类 工程学 竞赛组别 大学组
关键词
项目简介

本作品是一款基于多旋翼飞行系统的长航时垂直起降飞行平台。它是通过垂直起降飞行器设计原理与多项实验结论相结合创新设计的。飞行器载机是自行设计的超轻型多旋翼垂直起降飞行器,飞机机架由自行设计的三棱锥悬挑桁架结构组合而成,该型结构利用三角斜撑稳定性原理,可将结构上部荷载可逐层分解到下部支架,使受力均匀,从而达到整个结构稳定。 本作品设计从飞机制作材料到供电结构设计均从 “节能”和“减排”两个思维角度出发。机体结构材料采用超轻型碳纤维圆杆复合材料,在抗压性、抗扭性、抗拉性等方面都十分出色。通过模具定位制作工艺制作机架,使杆与杆之间贴合紧密,在受力强度范围内,减轻了机身整体自重,达到了节约材料、提高任务载荷料的目的。 电池板封装技术采用自主研发的雾化薄膜封装工艺,使电池板的封装重量大幅度降低。通过高转化率的电池板提供的充足电能,可满足全部装置的电能需求,达到利用绿色能源实现完全节能减排的效果。在能量转换的效率方面,通过提高传输电压,设计并改进了高效的动力转换组合装置,大大提高了太阳能的转化利用率。在飞行主动力方面,鉴于多个电机同时工作耗能大,经过实验设计研究出一套高效的低能耗多轴动力系统,以提高飞行器的续航能力,最终实现完全太阳能供电的长航时飞行。 随着我国自行研制的北斗卫星导航系统投入使用,其优秀的系统设计可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务。在未来应用于该款低空卫星平台,可以实时为飞行平台提供可靠的飞行定位。使该型平台工作的精确性和稳定大幅度提高。 目前该型无人机已实现以第一代无人机为基础的累进研发,第二代无人机结构进一步优化,第三代无人机以实现模块化组合设计,方便使用和携带。 创新特点: 1)飞行器机架采用自行设计的三棱锥悬挑桁架结构组合而成该结构可以保证强度,降低机体重量; 2)太阳能电池板采用自主研发的超轻薄封装新工艺,可承受一定弯曲,大大减少对机翼气动外形的影响,也减轻了连接导线的重量; 3)运用北斗导航系统,可对飞行平台进行高精度的航线飞行、点悬停等飞行动作; 4)第三代无人机整机采用模块整合布局,各模块功能独立,相互之间又具有良好的兼容性,从而实现一机多用; 5)飞行平台可根据需要加装不同的机载设备,适合于军民两用。

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